M Delo M Canico Cuantico 1 Medio

Modelo
Mecánico Cuántico

1° medio A

Modelo científico se denomina a una idea o teoría sobre
la naturaleza de un fenómeno para explicar hechos
experimentales.
El modelo mecano-cuántico es la explicación actual sobre
el comportamiento del átomo. Esta se basa en la teoría física
basada en la utilización del concepto de unidad cuántica para
describir las propiedades dinámicas de las partículassubatómicas y las interacciones entre la materia y la radiación.
Se formuló a principios del siglo XX, casi al mismo tiempo que
la teoría de la relatividad, aunque el grueso de la mecánica
cuántica se desarrolló a partir de 1920 (siendo la teoría de la
relatividad especial de 1905 y la teoría general de la relatividad
de 1915).
Además al advenimiento de la mecánica cuántica existían
diversosproblemas no resueltos en electrodinámica clásica. El
primero de estos problemas era la emisión de radiación de
cualquier objeto en equilibrio, llamada radiación térmica, que
es la que proviene de la vibración microscópica de las
partículas que lo componen. Usando las ecuaciones de la
electrodinámica clásica, la energía que emitía esta radiación
térmica tendía al infinito si se suman todas las frecuenciasque
emitía el objeto, con ilógico resultado para los físicos. También
la estabilidad de los átomos no podía ser explicada por el
electromagnetismo clásico, y la noción de que le electrón fuera
o bien una partícula clásica puntual o bien una cáscara de
dimensiones finitas resultaban igualmente problemáticas.
Para describir la teoría de forma general es necesario un
tratamiento matemático riguroso,pero aceptando una de las

tres interpretaciones de la mecánica cuántica (a partir de ahora
la Interpretación de Copenhague), el marco se relaja. La
mecánica cuántica describe el estado instantáneo de un
sistema (estado cuántico) con una función de onda que codifica
la distribución de probabilidad de todas las propiedades
medibles, u observables. Algunos observables posibles sobre
un sistemadado son la energía, posición, momento y momento
angular. La mecánica cuántica no asigna valores definidos a
los observables, sino que hace predicciones sobre sus
distribuciones de probabilidad. Las propiedades ondulatorias
de la materia son explicadas por la interferencia de las
funciones de onda.
Estas funciones de onda pueden variar con el transcurso
del tiempo. Esta evolución es determinista sisobre el sistema
no se realiza ninguna medida aunque esta evolución
estocástica y se produce mediante colapso de la función de
onda cuando se realiza una medida sobre el sistema. Por
ejemplo, una partícula moviéndose sin interferencia en el
espacio vacío puede ser descrita mediante una función de
onda que es un paquete de ondas centrado alrededor de
alguna posición media. Según pasa el tiempo, elcentro del
paquete puede trasladarse, cambiar, de modo que la partícula
parece estar localizada más precisamente en otro lugar.
La evolución temporal determinista de las funciones de
onda es descrita por la Ecuación de Schrödinger. Algunas
funciones de onda describen estados físicos con distribuciones
de probabilidad que son constantes en el tiempo, estos estados
se llaman estacionarios, sonestados propios del operador
hamiltoniano y tienen energía bien definida. Muchos sistemas
que eran tratados dinámicamente en mecánica clásica son
descritos mediante tales funciones de onda estáticas. Por
ejemplo, un electrón en un átomo sin excitar se dibuja

clásicamente como una partícula que rodea el núcleo, mientras
que en mecánica cuántica es descrito por una nube de
probabilidad estática querodea al núcleo.
Cuando se realiza una medición en un observable del
sistema, la función de ondas se convierte en una del conjunto
de las funciones llamadas funciones propias o estados propios
del observable en cuestión. Este proceso es conocido
como colapso de la función de onda.
Las probabilidades relativas de ese colapso sobre alguno
de los estados propios posibles son descritas por la función...