Teoria Fisica

Colegio martinak. |
Cuantización de la material y energía |
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Contenido
Cuantización de la materia y energía. 2
1. Crisis de la Física Clásica y origen de la Física Cuántica. 2
2. Indica fenómenos físicos que la Física Clásica no pudo explicar. 2
3. Cuantización de la energía y efecto fotoeléctrico. 3

Cuantización de la materia y energía.

Experiencia querealizo en 1914. Es uno de los experimentos claves que ayudaron a establecer la teoría atómica moderna. Nos muestra que los átomos absorben energía en pequeñas porciones o cuantos de energía, confirmando los postulados de Bohr.

Crisis de la Física Clásica y origen de la Física Cuántica.

Hacia 1880 la física presentaba un panorama de calma: la mayoría de los fenómenos podían explicarsemediante la mecánica de Newton, la teoría electromagnética de Maxwell, la termodinámica y la mecánica estadística de Boltzmann. Parecía que sólo quedaban por resolver unos pocos problemas, como la determinación de las propiedades del éter y la explicación de los espectros de emisión y absorción de sólidos y gases.
Sin embargo, estos fenómenos contenían las semillas de una revolución cuyo estallido sevio acelerado por una serie de asombrosos descubrimientos realizados en la última década del siglo XIX: en 1895, Wilhelm Conrad Roentgen descubrió los rayos X; ese mismo año, Joseph John Thomson descubrió el electrón; en 1896, Antoine Henri Becquerel descubrió la radiactividad; entre 1887 y 1899, Heinrich Hertz, Wilhelm Hallwachs y Philipp Lenard descubrieron diversos fenómenos relacionados conel efecto fotoeléctrico. Los datos experimentales de la física, unidos a los inquietantes resultados del experimento de Michelson-Morley y al descubrimiento de los rayos catódicos, formados por chorros de electrones, desafiaban a todas las teorías disponibles.

Indica fenómenos físicos que la Física Clásica no pudo explicar.

* Los espectros continuos de emisión: Para estudiar la radiaciónemitida por un "cuerpo negro" se analiza la distribución de la energía radiada en función de la frecuencia de la radiación. El resultado es un espectro continuo, ya que no existe frecuencia para la que no midamos cierta cantidad de energía. Por esto se le llama espectro continuo de emisión.

* La teoría de la Relatividad: Einstein emite estas dos hipótesis:
a. Todas las leyes de lanaturaleza deben ser las mismas para observadores inerciales
b. La velocidad de la luz es la misma, medida desde cualquier sistema inercial. En el vacío su valor es de 300.000 Km/s

* El efecto fotoeléctrico

* El efecto Compton: Realiza la observación que un haz de rayos X era dispersado cuando atravesaba una región en la que existían electrones. La particularidad del fenómeno estriba enque la frecuencia de la radiación dispersada era menor que la de la radiación incidente. Compton observó que la cantidad de movimiento comunicada al electrón era igual a la variación observada en la cantidad de movimiento del fotón.
El efecto Compton es otro ejemplo más del carácter corpuscular de la luz.

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Cuantización de la energía y efecto fotoeléctrico.

Cuantización dela energía
La teoría electromagnética generaba un problema cuando intentaba explicar la emisión de radiación de cualquier objeto en equilibrio, llamada radiación térmica. Pues bien, usando las ecuaciones de la electrodinámica clásica, la energía que emitía esta radiación daba infinito si se sumaban todas las frecuencias que emitía el objeto.
Al físico Max Planck se le ocurrió un trucomatemático: que dejaba de obtener un infinito como resultado, con lo que eliminaba el problema y, además, el resultado obtenido concordaba con lo que después era medido. Entonces enunció la hipótesis de que la radiación electromagnética es absorbida y emitida por la materia en forma de cuantos de luz o fotones de energía mediante una constante estadística, que se denominó constante de Planck.

Efecto...