BUENAS NOCHES AMIGOS Y AMIGAS. TENGO EL AGRADO DE DEJARLES ALGUNAS ACTIVIDADES CORRESPONDIENTES A LA PRIMERA PARTE DEL LAPSO I.
1. Quisiera leer un poco sobre la infancia de los grandes científicos que modelaron los átomos, por lo que cada uno de ustedes según el científico que le tocó, deberá introducirnos al mágico mundo de sus adolescencias.Ellos son según el orden: Dalton, Thomson, Rutherford, Bohr, Sommerfeld, Broglie, Schrödinger y Heisenberg.
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En el estudio de la física, el modelo (o teoría atómica) de Bohr, es el que describe al átomo como un núcleo pequeño y cargado positivamente, el cual se encuentra rodeado por electrones que viajan en órbitas circulares alrededor del núcleo. Esto, en estructura, sería similar a la estructura del sistema solar que habitamos, con la diferencia de que las fuerzas electroestáticas que causan atracción en lugar de gravedad.
Este modelo de Borh significó una gran mejora con respecto a los modelos anteriores (modelo cúbico, Saturniano, etcétera); aunque hay quienes relacionan al modelo de Bohr con el de Rutherford, por lo cual en algunos sitios figura como "modelo Rutherford-Bohr".
En los comienzos del siglo 20 hubo ciertos experimentos realizados por Ernest Rutherford, los cuales lo llevaron a la conclusión de que los átomos consisten de una nube de electrones cargados negativamente que rodean un núcleo cargado positivamente.
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Gracias a estos datos, tomados por Rutherford como meramente experimentales, fue que este científico luego pudo llegar a la conclusión de un modelo planetario del átomo; o sea, electrones que orbitan alrededor de un núcleo.
Sin embargo, este modelo tenía un problema: no encajaba con las leyes mecánicas clásicas (de hecho, si este modelo hubiese descripto correctamente a los átomos, significaría que absolutamente todos los átomos son inestables).
Luego de todos los experimentos llevados a cabo por Rutherford, Bohr continuó con sus investigaciones agregando algunos de los datos obtenidos por Rutherford. Gracias a estos datos iniciales es que Borh pudo desarrollar su teoría: un modelo primitivo del átomo de hidrógeno.
De todos modos, hoy en día esta teoría podría ser considerada obsoleta científicamente, pero gracias a su simplicidad es que este modelo sigue siendo enseñado a estudiantes para introducirlos en el área de la física cuántica.
La teoría de Bohr, si bien ya no se considera como exacta, es importantísima a nivel histórico, ya que fue el primer modelo en incluir y postular una cuantización, la cual explica cómo los electrones pueden tener órbitas estables (al contrario de lo que explica la teoría de Rutherford) alrededor del núcleo del átomo.
El modelo atómico de Bohr1 es un modelo clásico del átomo, pero fue el primer modelo atómico en el que se introduce una cuantización a partir de ciertos postulados. Dado que la cuantización del momento es introducida en forma ad hoc, el modelo puede considerarse transicional en cuanto a que se ubica entre la mecánica clásica y la cuántica. Fue propuesto en 1913 por el físico danés Niels Bohr,2 para explicar cómo los electrones pueden tener órbitas estables alrededor del núcleo y por qué los átomos presentaban espectros de emisión característicos (dos problemas que eran ignorados en el modelo previo de Rutherford). Además el modelo de Bohr incorporaba ideas tomadas del efecto fotoeléctrico, explicado por Albert Einstein en 1905.Bohr unió la idea de átomo nuclear de Rutherford con las ideas de una nueva rama de la Ciencia: la Física Cuántica. Así, en 1913 formuló una hipótesis sobre la estructura atómica en la que estableció tres postulados:
¤ El electrón no puede girar en cualquier órbita, sino sólo en un cierto número de órbitas estables. En el modelo de Rutherford se aceptaba un número infinito de órbitas.
¤ Cuando el electrón gira en estas órbitas no emite energía.
¤ Cuando un átomo estable sufre una interacción, como puede ser el imapacto de un electrón o el choque con otro átomo, uno de sus electrones puede pasar a otra órbita estable o ser arrancado del átomo.
El átomo de hidrógeno según el modelo atómico de Bohr
¤ El átomo de hidrógeno tiene un núcleo con un protón.
¤ El átomo de hidrógeno tiene un electrón que está girando en la primera órbita alrededor del núcleo. Esta órbita es la de menor energía.
¤ Si se le comunica energía a este electrón, saltará desde la primera órbita a otra de mayor energía. cuando regrese a la primera órbita emitirá energía en forma de radiación luminosa.
En la siguiente simulación puedes elegir la órbita de giro del electrón. Observa cómo las energías de las órbitas más exteriores son mayores que las de las órbitas más interiores. "r" es el radio de la órbita.
El modelo atómico de Rutherford1 es un modelo atómico o teoría sobre la estructura interna del átomo propuesto por el químico y físico británico-neozelandés Ernest Rutherford2 para explicar los resultados de su «experimento de la lámina de oro», realizado en 1911.
Rutherford llegó a la conclusión de que la masa del átomo se concentraba en una región pequeña de cargas positivas que impedían el paso de las partículas alfa. Sugirió un nuevo modelo en el cual el átomo poseía un núcleo o centro en el cual se concentra la masa y la carga positiva, y que en la zona extranuclear se encuentran los electrones de carga negativa.Antes de que Rutherford propusiera su modelo atómico, los físicos aceptaban que las cargas eléctricas en el átomo tenían una distribución más o menos uniforme. Rutherford trató de ver cómo era la dispersión de las partículas alfa por parte de los átomos de una lámina de oro muy delgada. Los ángulos resultantes de la desviación de las partículas supuestamente aportarían información sobre cómo era la distribución de carga en los átomos. Era de esperar que, si las cargas estaban distribuidas uniformemente según el modelo atómico de Thomson, la mayoría de las partículas atravesarían la delgada lámina sufriendo solo ligerísimas deflexiones, siguiendo una trayectoria aproximadamente recta. Aunque esto era cierto para la mayoría de las partículas alfa, un número importante de estas sufrían deflexiones de cerca de 180º, es decir, prácticamente salían rebotadas en dirección opuesta a la incidente.
Rutherford pensó que esta fracción de partículas rebotadas en dirección opuesta podía ser explicada si se suponía la existencia de fuertes concentraciones de carga positiva en el átomo. La mecánica newtoniana en conjunción con la ley de Coulomb predice que el ángulo de deflexión de una partícula alfa relativamente liviana por parte de un átomo de oro más pesado, depende del "parámetro de impacto" o distancia entre la trayectoria de la partícula y el núcleo:3 YEANDINXON RAMIREZ
Erwin Rudolf Josef Alexander Schrödinger nació en Erdberg, una localidad de Viena, Imperio austrohúngaro, el 12 de agosto de 1887 Era hijo de Rudolf Schrödinger y Georgine Emilia Brenda. En 1898 entró en el Akademisches Gymnasium, una de las instituciones de enseñanza media más prestigiosas del ámbito germánico. En el año 1906 ingresó en la Universidad de Viena, en cuyo claustro permaneció, con breves interrupciones, recibió clases de Franz Serafín Exner y de Friedrich Hasenöhrl. En 1911, Schrödinger se convirtió en asistente de Exner. Para el 1914 logró la habilitación (venia legendi), que es la máxima calificación académica que una persona puede alcanzar en ciertos países de Europa y Asia. Entre aquel año y 1918 participó en la I Guerra Mundial como parte del ejército austriaco, en Gorizia, Duino, Sistiana, Prosecco y Viena. El 6 de abril de 1920 contrajo matrimonio con Annemarie Bertel. En enero de 1926 publicó un artículo científico titulado (Cuantización como problema de autovalores), en el que desarrolló la llamada ecuación de Schrödinger, dicha ecuación es fundamental tanto en Física como en Química. A cada orbital atómico (definido por 3 números cuánticos n, l y m) le corresponde una función de onda, que es solución de la ecuación de Schrödinger, la cual sólo tiene solución analítica exacta para el átomo de hidrógeno e hidrogenoides. Atendiendo a estas circunstancias, la ecuación de Schrödinger arroja como resultado funciones de onda, relacionadas con la probabilidad de que se dé un determinado suceso físico, tal como puede ser una posición específica de un electrón en su órbita alrededor del núcleo. Atendiendo a estas circunstancias, la ecuación arroja como resultado funciones de onda, relacionadas con la probabilidad de que se dé un determinado suceso físico, tal como puede ser una posición específica de un electrón en su órbita alrededor del núcleo.
Así mismo, en 1926, crea un modelo atómico, cuántico no relativista. Se basa en la solución de la ecuación de Schrödinger para un potencial electrostático con simetría esférica, llamado también átomo hidrogenoide. En este modelo los electrones se contemplaban originalmente como una onda estacionaria de materia cuya amplitud decaía rápidamente al sobrepasar el radio atómico.
Cabe resaltar que, Schrödinger, diseña este modelo atómico con el objetivo de predecir adecuadamente las líneas de emisión espectrales, tanto de átomos neutros como de átomos ionizados. El modelo también predice la modificación de los niveles energéticos cuando existe un campo magnético o eléctrico. Además, con ciertas modificaciones semiheurísticas el modelo explica el enlace químico y la estabilidad de las moléculas. Cuando se necesita una alta precisión en los niveles energéticos puede emplearse un modelo similar al de Schrödinger.
Siguiendo el mimo orden de ideas, el modelo atómico de Schödinger concebía originalmente los electrones como ondas de materia. Así a ecuación se interpretaba como la ecuación ondulatoria que describía la evolución en el tiempo y el espacio de dicha materia. Es decir Schrodinger fue el primero en hablar de la "probabilidad" de encontrar un electrón en cierto lugar del átomo, teniendo en cuenta que fue esta la gran diferencia con sus antecesores.
Finalmente, el modelo de Schrödinger, hace abandonar por completo el concepto anterior de los electrones, que venían definidos como pequeñísimas esferas cargadas que daban vueltas en torno al núcleo, para dar paso a ver los electrones como una función de onda, y añadiéndonos un útil concepto, el de orbital. Aunque en la actualidad cuando se necesita una precisión alta en cuanto a niveles de energía se refiere, se usa un modelo similar al de Schrödinger, modificando la descripción del electrón usando la ecuación relativista de Dirac, en vez de la famosa ecuación del físico austriaco. También es un modelo válido para explicar las configuraciones electrónicas de los átomos.
J.J. Thomson
Sir Joseph John Thomson
Físico británico
Nació el 18 de diciembre de 1856 en Cheetham Hill, Manchester, Lancashire.
Joseph John Thomson, siempre llamado J.J., nació en Cheetham Hill, Inglaterra, cerca de Manchester, el 18 de diciembre de 1856. Su padre era un librero que deseaba que su hijo fuera ingeniero. Al no poder encontrar una empresa de ingeniería donde realizar un aprendizaje, Thomson fue enviado al Owens College a los 14 años. En 1876, a los 20 años recibió una pequeña beca para asistir al Trinity College de Cambridge (hoy parte de la Universidad de Manchester) para estudiar matemáticas donde también enseñó matemáticas y física. A los 27 años obtuvo su Licenciatura en Matemáticas.
A los 28 años en el laboratorio de Cavendish,
Trabajó en el Laboratorio Cavendish, ejerció como profesor de física experimental después de su graduación, y de rector del Trinity College de Cambridge (1918-1940) en donde conoció a Niels Bohr, estuvo bajo la tutela de Lord Rayleigh. Rápidamente ganó una membresía en la prestigiosa Royal Society y fue nombrado sucesor de Rayleigh como profesor de Física de Cavendish a la edad de 28. Era respetado y querido, y los estudiantes llegaban de todo el mundo para estudiar con él.
Además fue presidente de la Sociedad Real (1915-1920) y profesor de filosofía natural de la Institución regia de Gran Bretaña (1905-1918).
En 1894, con 38 años de edad Thomson comenzó a estudiar los rayos catódicos, rayos brillantes de luz que siguen a una descarga eléctrica en un tubo de alto vacío. Era un tema de investigación popular entre los físicos de la época porque la naturaleza de los rayos catódicos no estaba clara.
Thomson ideó mejores equipos y métodos que los que se habían utilizado antes. Cuando pasó los rayos a través del vacío, fue capaz de medir el ángulo en el que eran desviados y calcular la relación de la carga eléctrica a la masa de las partículas. Descubrió que la proporción era la misma, independientemente del tipo de gas utilizado, lo que le llevó a concluir que las partículas que componían los gases eran universales.
El científico determinó que toda la materia está compuesta de pequeñas partículas mucho más pequeñas que los átomos. Originalmente llamó a estas partículas "corpúsculos", aunque ahora se llaman electrones. Este descubrimiento subestimó la teoría predominante de que el átomo era la unidad fundamental más pequeña.
En 1906, con 50 años de edad, Thomson comenzó a estudiar los iones cargados positivamente, o rayos positivos. Esto, en 1912, condujo a otro de sus famosos descubrimientos, cuando canalizó una corriente de neón ionizado a través de un campo magnético y eléctrico y utilizó técnicas de deflexión para medir la relación carga/masa. Al hacerlo, descubrió que el neón estaba compuesto por dos clases diferentes de átomos, y probó la existencia de isótopos en un elemento estable. Este fue el primer uso de la espectrometría de masas.
En su vida personal, a los 34 años Thomson contrajo matrimonio con Rose Paget, una de sus estudiantes, en el año de 1890. Tuvieron una hija, Joan, y un hijo, George Paget Thomson, que se convirtió en físico y ganó un Premio Nobel.
J.J. Thomson publicó 13 libros y más de 200 artículos en su vida. Además de ser galardonado con el Premio Nobel en 1906, fue nombrado caballero en 1908 por el rey Eduardo VII. Dejó la investigación en 1918 para convertirse en Rector del Trinity College. Murió en Cambridge el 30 de agosto de 1940 y está enterrado en la Abadía de Westminster cerca de otros dos influyentes científicos: Isaac Newton y Charles Darwin.
Erwin Schrodinger
Erwin Rudolf Josef Alexander Schrödinger(aleman), 12 de agosto de 1887,fallecio el 4 de enero del 1961 fue un ficico austratico, nacionalizado irlandes, que realizó importantes contribuciones en los campos de la mecanica cuantica y la termodinamica. Recibió el premio nobel de fisica en 1933 por haber desarrollado la ecuaciones de Schrodinger. Tras mantener una larga correspondencia con Alber eistein propuso el experimento mental del gato de Schrodinger que mostraba las paradojas e interrogantes a los que abocaba la física cuántica.
Infancia y juventud
Schrödinger nació en Erdberg, una localidad cercana a Viena, en 1887. Era hijo de Rudolf Schrödinger,y Georgine Emilia Brenda. En 1898 entró en el Akademisches Gymnasium, una de las instituciones de enseñanza media más prestigiosas del ámbito germanico. Entre los años 1906 y 1910, Schrödinger estudió en Viena recibiendo clases de Franz Serafin Exner y de Friedrich Hacenohrl También realizó trabajos experimentales en colaboración con Friedrich Kohlrausch. En 1911, Schrödinger se convirtió en asistente de Exner.
Carrera
En 1914 logró la habilitación, que es la máxima calificación académica que una persona puede alcanzar en ciertos países de Europa y Asia. Entre aquel año y 1918 participó en la I guerra mundial como parte del ejército austriaco, en Gorizia, Duino, Sistiana, Procceco y Viena.
El modelo atómico de Schrödinger(1926) es un modelo cuántico no relativista. En este modelo los electrones se contemplaban originalmente como una onda estacionaria de materia cuya amplitud decaía rápidamente al sobrepasar el radio atómico.
El modelo de Bohr funcionaba muy bien para el átomo de hidrógeno. En los espectros realizados para otros átomos se observaba que electrones de un mismo nivel energético tenían energías ligeramente diferentes. Esto no tenía explicación en el modelo de Bohr, y sugería que se necesitaba alguna corrección. La propuesta fue que dentro de un mismo nivel energético existían subniveles. La forma concreta en que surgieron de manera natural estos subniveles, fue incorporando órbitas elípticas y correcciones relativistas. Así, en 1916, Arnold Sommerfeld modificó el modelo atómico de Bohr, en el cual los electrones solo giraban en órbitas circulares, al decir que también podían girar en órbitas elípticas más complejas y calculó los efectos relativistas.
Werner Heisenberg
(Werner Karl Heisenberg; Wurzburgo, Alemania, 1901 - Munich, 1976) Físico alemán que formuló el principio de incertidumbre o de indeterminación que lleva su nombre, una aportación decisiva para el desarrollo de la mecánica cuántica.
Hijo de un profesor de humanidades especializado en la historia de Bizancio, se formó en la Universidad de Munich, donde asistió a las clases de Arnold Sommerfeld y por la que se doctoró en el año 1923. También colaboró con Max Born en la Universidad de Gotinga.
Durante su formación fue compañero de Wolfgang Pauli tanto en Munich como en Gotinga. Más adelante trabajó con Niels Bohr en Copenhague (1924-1927) y desempeñó, sucesivamente, los cargos de profesor de la Universidad de Leipzig (1927), director del Instituto Káiser Wilhelm de Berlín (1942) y del Max Planck de Gotinga (1946), así como del de Munich (1958).
Werner Heisenberg desarrolló entre 1925 y 1926 una de las formulaciones básicas de la mecánica cuántica, teoría que habría de convertirse en una de las principales revoluciones científicas del siglo XX. En 1927 enunció el llamado principio de incertidumbre o de indeterminación, que afirma que no es posible conocer, con una precisión arbitraria y cuando la masa es constante, la posición y el momento de una partícula. De ello se deriva que el producto de las incertidumbres de ambas magnitudes debe ser siempre mayor que la constante de Planck. El principio de incertidumbre expuesto por Heisenberg tiene diversas formulaciones equivalentes, una de las cuales relaciona dos magnitudes fundamentales como son la energía y el tiempo.
El enunciado del principio de incertidumbre causó una auténtica revolución entre los físicos de la época, pues suponía la desaparición definitiva de la certidumbre clásica en la física y la introducción de un indeterminismo que afecta a los fundamentos de la materia y del universo material. Por otro lado, este principio supone la práctica imposibilidad de llevar a cabo mediciones perfectas, ya que el observador, con su sola presencia, perturba los valores de las demás partículas que se consideran e influye sobre la medida que está llevando a cabo. Heisenberg predijo también, gracias a la aplicación de los principios de la mecánica cuántica, el espectro dual del átomo de hidrógeno y logró explicar también el del átomo de helio.
En 1927 ideó una relación matemática para explicar las rayas espectrales. Para ello, y sobre la base del álgebra de matrices, desarrolló la llamada mecánica matricial, que justificaba las longitudes de onda de las rayas espectrales y que, más tarde, Von Neumann demostraría que era equivalente a la mecánica ondulatoria formulada por el físico austriaco Erwin Schrödinger. Fue autor también de importantes contribuciones a campos de la física tales como la teoría del ferromagnetismo, el estudio de las formas alotrópicas del hidrógeno molecular, la introducción de las fuerzas de intercambio y del isoespín y la teoría de la difusión.
John Dalton
Nació el 6 de septiembre de 1766, en Eaglesfield, Cumberland (hoy Cumbria).
Hijo de un humilde tejedor, tuvo cinco hermanos.
Autodidacta, comenzó a enseñar a la edad de doce años en una escuela de su ciudad natal. En 1781 se radica en Kendal, donde dirige una escuela junto a su primo y su hermano mayor. Se traslada a Manchester en 1793 y allí pasa el resto de su vida como profesor, primero en el New College y más tarde como tutor privado.
En 1787 inicia una serie de estudios meteorológicos que continuó durante 57 años, acumulando unas 200.000 observaciones y medidas sobre el clima en el área de Manchester. Fue el primero en probar la teoría de que la lluvia se produce por una disminución de la temperatura, y no por un cambio de presión atmosférica. Su primera obra fue, Observaciones y ensayos meteorológicos (1793). Un año después presenta en la Sociedad Filosófica y Literaria de Manchester un ensayo sobre el daltonismo, tanto él como su hermano padecían de una forma genética de ceguera para los colores (acromatopsia), que no permite al paciente distinguir entre el rojo y el verde; el ensayo fue la primera descripción de este fenómeno.
Su contribución más importante a la ciencia fue su teoría de que la materia está compuesta por átomos de diferentes masas que se combinan en proporciones sencillas para formar compuestos. Esta teoría, que formuló por primera vez en 1803, es la piedra angular de la ciencia física moderna.
En 1808 se editó su obra Nuevo sistema de filosofía química, que incluía las masas atómicas de varios elementos conocidos en relación con la masa del hidrógeno. Llegó a su teoría atómica a través del estudio de las propiedades físicas del aire atmosférico y de otros gases. También, abarcó la lingüística y compuso una gramática inglesa.
Es elegido miembro de la Sociedad Real de Londres en 1822. En 1826 recibió la medalla de oro de la Royal Society de Londres. Fue miembro de la Academia Francesa de las Ciencias y también uno de los fundadores de la Asociación Británica para el Avance de la Ciencia.
Entre sus obras destacan "Extraordinary facts relatin to the vision of colours" (donde describe el daltonismo), y "New system of chemical philosophy" (1808-10).
John Dalton murió el 27 de julio de 1844 en Mánchester, Reino Unido.
VICSELY SANCHEZ#01
Modelo Atómico de Broglie
Louis De Broglie Louis, Príncipe de Broglie, físico francés. Nació el 15 de agosto de 1892 y falleció el 19 marzo de 1987. Conocido por el descubrimiento de la naturaleza ondulatoria del electrón. Presidente de la comisión de Energía Atómica Francesa. Ha publicado bastantes obras, algunas en colaboración con su hermano Maurice (1875-1960), físico eminente.
Louis-Victor centró su atención en la física teórica, en particular en aquellos aspectos a los que se refirió con el nombre de «misterios» de la física atómica, o sea, a problemas conceptuales no resueltos en aquel entonces por la ciencia. Estudió física teórica en La Sorbona de París, y, persuadido por su familia, historia de Francia. Finalmente, se doctoró en física en esta misma universidad.
En su tesis doctoral, habiendo entrado previamente en contacto con la labor de científicos de la talla de Einstein o Planck, abordó directamente el tema de la naturaleza de las partículas subatómicas, en lo que se vino a constituir en teoría de la dualidad onda-corpúsculo, según la cual las partículas microscópicas, como pueden ser los electrones, presentan una doble naturaleza, pues, además de un anteriormente identificado comportamiento ondulatorio, al desplazarse a grandes velocidades se comportan así mismo como partículas materiales, de masa característica, denominada masa relativista, lógicamente muy pequeña y debida a la elevada velocidad.
Esta nueva concepción teórica sobre la naturaleza de la radiación completamente revolucionaria pronto encontró una contrastación experimental (efecto Compton, en el que se fundamenta el diseño de las células fotoeléctricas) De Broglie fue galardonado con el Premio Nobel de Física del año 1929.
Louis de Broglie. Con base en el trabajo de Planck y Einstein que mostró cómo las ondas de luz podían exhibir propiedades de partícula, De Broglie tuvo la hipótesis de que las partículas también podrían tener propiedades de ondas. [¿Qué son las propiedades de onda?]
Observa que la longitud de onda y la masa de las partículas de De Broglie son inversamente proporcionales. La relación inversa es la razón de por qué no notamos ningún comportamiento como de onda para los objetos macroscópicos que encontramos en la vida diaria. Resulta que el comportamiento de onda de la materia es más significativo cuando una onda encuentra un obstáculo o rejilla que es de tamaño similar a su longitud de onda de De Broglie. Sin embargo, cuando una partícula tiene una masa del orden, como el electrón, el comportamiento de onda se vuelve suficientemente significativo, lo que resulta en algunos fenómenos muy interesantes.
• Louis de Broglie propuso que todas las partículas podrían ser tratadas como ondas de materia con una longitud de onda \lambdaλlambda, dada por la siguiente ecuación:
\lambda=\dfrac{h}{mv}λ=mvhlambda, equals, start fraction, h, divided by, m, v, end fraction
• Erwin Schrödinger propuso el modelo mecánico cuántico del átomo, el cual trata a los electrones como ondas de materia.
• La ecuación de Schrödinger, \hat{H}\psi=E\psiH^ψ=Eψ, se puede resolver para obtener una serie de funciones de onda \psiψ, cada una de las cuales está asociada con una energía de enlace electrónica, EEE.
• El cuadrado de la función de onda, \psi^2ψ2, representa la probabilidad de encontrar un electrón en una región dada dentro del átomo.
• Un orbital atómico está definido como la región dentro de un átomo que encierra donde posiblemente esté el electrón el 90% del tiempo.
• El principio de incertidumbre de Heisenberg afirma que no podemos conocer tanto la energía como la posición de un electrón. Por lo tanto, a medida que sabemos con mayor precisión la posición del electrón, sabemos menos sobre su energía, y viceversa.
• Los electrones tienen una propiedad intrínseca llamada espín, y un electrón puede tener uno de dos posibles valores de espín: espín arriba o espín abajo.
• Cualesquiera dos electrones que ocupen el mismo orbital deben tener espines opuestos
ALIDA ESQUEA
Arnold Sommerfeld
(Arnold Johannes Wilhelm Sommerfeld; Königsberg, 1868 - Munich, 1951) Físico y matemático alemán que introdujo en el modelo atómico de Bohr las órbitas elípticas de los electrones para explicar la estructura fina del espectro, de lo que resultó un modelo perfeccionado conocido como modelo atómico de Sommerfeld.
Formado en la Universidad de Königsberg, en la que fue discípulo de Ferdinand von Lindemann y de David Hilbert, Arnold Sommerfeld ejerció la docencia primero en la Escuela Técnica de Aquisgrán y en la Universidad de Berlín, y, posteriormente, en la Universidad de Munich, donde transcurrió la mayor parte de su carrera científica y docente.
Aunque el modelo atómico de Niels Bohr podía justificar las cinco series espectrales del átomo de hidrógeno, presentaba el importante inconveniente de no explicar los espectros de los demás elementos. Incluso en el caso del hidrógeno, al perfeccionarse los métodos espectroscópicos se descubrió, junto a cada línea de las series del hidrógeno, un conjunto de líneas muy próximas entre sí (estructura fina del espectro) que no tenían explicación. Arnold Sommerfeld modificó el modelo atómico de Bohr admitiendo que las órbitas de los electrones, tal como había dicho Bohr, podían ser circulares, pero añadiendo que también podían ser elípticas; en tal caso, el núcleo se hallaría ubicado en uno de los focos de la elipse.
Estas órbitas cuantizadas, y posibles para cada nivel energético, se llaman subniveles y se caracterizan mediante un número cuántico secundario, l. Para un nivel energético n, los valores que puede tomar l son 0, 1, 2, 3, ... n-1. Para Bohr sólo era posible una órbita del electrón, y aquí vemos que sólo se cumple para n = 1. En los demás casos existirán tantas órbitas posibles como indique el número cuántico n. En el caso del átomo de hidrógeno, por ejemplo, si n = 1 sólo es posible una órbita circular, cuyo radio coincide con el calculado por Bohr. Para n = 2 existen dos valores posibles para el número cuántico secundario, l = 0 y l = 1. Por consiguiente, existen dos órbitas posibles, una circular y otra elíptica.
Con esta modificación se explica que la energía liberada en un salto no es única y, por consiguiente, la frecuencia de la radiación correspondiente tampoco lo será. Quedaba justificada, de este modo, la estructura fina del espectro. A estos subniveles se les asignaron símbolos alfabéticos basados en la apariencia que presentan en el espectro: s "sharp" (nítido), p "principal", d "difuse" y f "fundamental".
Por otra parte el electrón, al describir órbitas alrededor del núcleo, crea un campo magnético que se puede representar por un vector perpendicular al plano que contiene la órbita (L). Al someter un átomo a la acción de un campo magnético, el número de rayas espectrales aumenta (efecto Zeeman). Arnold Sommerfeld explicó este fenómeno considerando que el plano de órbita del electrón sólo puede tomar determinadas orientaciones cuantificadas respecto de la dirección del campo magnético empleado (H), e introdujo un tercer número cuántico, m (magnético), que representa el número de orientaciones posibles de las órbitas.
kelly perez
1. Modelo Atómico de DeBroglie Luis Fernando Ortiz González
2. El nacimiento de una nueva teoría La mecánica cuántica moderna. Podemos decir que la mecánica cuántica moderna surge hacia 1.925 como resultado del conjunto de trabajos realizados por Heisenberg, Schrödinger, Bo rn, Dirac entre otros. La mecánica cuántica se basa en la teoría de Planck, y tomo como punto de partida la dualidad onda- corpúsculo de Louis De Broglie y el principio de incertidumbre de Heisenberg.
3. Louis De Broglie Louis, Príncipe de Broglie, físico francés. Nació el 15 de agosto de 1892 y falleció el 19 marzo de 1987. Premio Nobel en 1929. Conocido por el descubrimiento de la naturaleza ondulatoria del electrón. Presidente de la comisión de Energía Atómica Francesa. Ha publicado bastantes obras, algunas en colaboración con su hermano Maurice (1875-1960), físico eminente.
4. Ondas piloto de De BroglieA principios de la década de 1920 los científicos aceptaron que la teoría de Bohr tenia muchas deficiencias: Cierta arbitrariedad en la regla de la cuantización. Entre las longitudes de ondas calculadas y las observadas. Cómo se producían las ondas electromagnéticas
wilmarys mendoza
El modelo atómico de Dalton1 surgido en el contexto de la química, fue el primer modelo atómico con bases científicas, propuesto entre 1803 y 1807 por John Dalton,2 aunque el autor lo denominó más propiamente "teoría atómica" o "postulados atómicos".
El modelo permitió aclarar por primera vez el por qué las sustancias químicas reaccionaban en proporciones estequiométricas fijas (Ley de las proporciones constantes), y por qué cuando dos sustancias reaccionan para formar dos o más compuestos diferentes, entonces las proporciones de estas relaciones son números enteros (Ley de las proporciones múltiples). Por ejemplo 12 g de carbono (C), pueden reaccionar con 16 g de oxígeno (O2) para formar monóxido de carbono (CO) o pueden reaccionar con 32 g de oxígeno para formar dióxido de carbono (CO2). Además el modelo aclaraba que aún existiendo una gran variedad de sustancias diferentes, estas podían ser explicadas en términos de una cantidad más bien pequeña de constituyentes elementales o elementos. En esencia, el modelo explicaba la mayor parte de la química de fines del siglo XVIII y principios del siglo XIX, reduciendo una serie de hechos complejos a una teoría combinatoria realmente simple.
osmyr vargas:
El físico alemán Arnold Sommerfeld, crea en 1916, el modelo atómico que lleva su nombre, para dar algunas mejoras al modelo atómico de Bohr, ayudándose de la relatividad de Albert Einstein, teoría que había conocido al entrar como profesor en la Universidad de Munich, cuando aun la teoría de la relatividad no estaba aceptada. Sommerfeld, es más conocido en el mundo científico por su aportación a la ciencia con la constante de la estructura fina en 1919, que es la constante física fundamental en la interacción electromagnética.
Sommerfeld, llegó a la conclusión, de que este comportamiento de los electrones se podía explicar, diciendo que dentro de un mismo nivel de energía existían distintos subniveles energéticos, lo que hacía que hubiesen diversas variaciones de energía, dentro de un mismo nivel teóricamente, Sommerfeld había encontrado que en algunos átomos, las velocidades que experimentaban los electrones llegaban a ser cercanas a la de la luz, así que se dedicó a estudiar los electrones como relativistas.
Fue en 1916 cuando Sommerfeld perfeccionó el modelo atómico de Bohr, intentando solucionar los dos defectos principales de ese modelo. De este modo, hizo dos básicas modificaciones:
Los electrones describían órbitas cuasi- elípticas.
Velocidades relativistas.
El modelo atómico de Sommerfeld1 es un modelo atómico hecho por el físico alemán Arnold Sommerfeld2 (1868-1951) que básicamente es una generalización relativista del modelo atómico de Bohr (1913).
Werner Heisenberg
Nombre Completo: Werner Karl Heisenberg
Nacimiento: 5 de diciembre de 1901 Wurzburgo.
Nacionalidad: Alemán.
Fallecimiento: 1 de febrero de 1976 (74 años)Múnich, Alemania
Fue un físico teórico alemán y uno de los creadores fundamentales de la mecánica cuántica. Esto fue publicado en 1925 en un documento. En la siguiente serie de artículos con Max Born y Pascual Jordania, durante el mismo año, se publicó la formulación de la matriz de la mecánica cuántica.
En 1927 publicó su principio de incertidumbre, sobre la cual construyó su filosofía y por lo que es más conocido. Heisenberg fue galardonado con el Premio Nobel de Física en 1932 "por la creación de la mecánica cuántica". También hizo importantes contribuciones a la teoría de la hidrodinámica de flujos turbulentos, el núcleo atómico, ferromagnetismo, los rayos cósmicos y las partículas subatómicas, y jugó un papel decisivo en la planificación del primer reactor nuclear de Alemania Occidental en Karlsruhe, junto con un reactor de investigación en Munich, en 1957. Provocó una gran controversia sobre su trabajo en la investigación atómica durante la Segunda Guerra Mundial.
Después de la Segunda Guerra Mundial, fue nombrado director del Instituto Kaiser Wilhelm de Física, que poco después pasó a llamarse Instituto Max Planck de Física. Fue director del instituto, hasta que se trasladó a Munich en 1958, cuando se amplió y cambió el nombre del Instituto Max Planck de Física y Astrofísica.
Heisenberg era también presidente del Consejo de Investigación Alemán, presidente de la Comisión de Física Atómica, presidente del Grupo de Trabajo de Física Nuclear, y presidente de la Fundación Alexander von Humboldt.
En enero de 1937 Heisenberg conoció a Elisabeth Schumacher. Elisabeth era la hija de un conocido profesor de economía de Berlín. Se casaron el 29 de abril. Los gemelos María y Wolfgang nacieron en enero de 1938, con lo cual felicitó a Wolfgang Pauli Heisenberg en su "creación de pares" - un juego de palabras con un proceso de la física de partículas elementales, la producción de pares. Tuvieron cinco hijos más en los próximos 12 años: Barbara, Christine, Jochen, Martin y Verena. Jochen se convirtió en un profesor de física en la Universidad de New Hampshire.
Fue un gran aficionado al montañismo, a la música clásico y tocaba el piano.
Heisenberg murió de cáncer de los riñones y la vesícula biliar en su casa, el 1 de febrero de 1976.
Modelo Atomico
En 1925, Heisenberg comenzó a desarrollar un sistema de mecánica cuántica, denominado mecánica matricial, en el que la formulación matemática se basaba en las frecuencias y amplitudes de las radiaciones absorbidas y emitidas por el átomo y en los niveles de energía del sistema atómico.Este modelo matemático no expresa claramente la posición de los electrones, este modelo esta basado en los estudios de Mecánica Cuántica en la cual se plantea que los electrones se encuentran en determinadas regiones denominadas orbitales de tal manera que en esta región la probabilidad de localizar un electrón es máxima.
La constante de Avogadro es fundamental para entender la composición de las moléculas y sus interacciones y combinaciones. Por ejemplo, ya que un átomo de oxígeno se combinará con dos átomos de hidrógeno para crear una molécula de agua (H2O), de igual forma un mol de oxígeno (6,022 × 1023 átomos de O) se combinará con dos moles de hidrógeno (2 × 6,022 × 1023 átomos de H) para crear un mol de H2O.
Revisiones en el conjunto de las unidades básicas del SI hicieron necesario redefinir los conceptos de cantidad química, por lo que el número de Avogadro y su definición fueron reemplazados por la constante de Avogadro y su definición. Se ha propuesto que cambios en las unidades SI fijaran de manera precisa el valor de la constante a exactamente 6,02214X×1023 al expresarla en la unidad mol−1 (véase Redefinición de las unidades del SI; la X al final de un número significa que uno o más dígitos finales poseen cierta incertidumbre).
Gissel Perez
Joseph John "J.J." Thomson, (Mánchester, Inglaterra, 18 de diciembre de 1856 - Cambridge, Inglaterra, 30 de agosto de 1940) fue un científico británico, descubridor del electrón, de los isótopos e inventor del espectrómetro de masa. En 1906 fue galardonado con el Premio Nobel de Física.
Thomson nació el 18 de diciembre de 1856 en Cheetham Hill, un distrito de Mánchester en Inglaterra, y tenía ascendencia escocesa. En 1870 estudió ingeniería en el Owens College, hoy parte de la Universidad de Mánchester, y se trasladó al Trinity College de Cambridge en 1876. En 1880, obtuvo su licenciatura en Matemáticas (Segunda Wrangler y segundo premio Smith) y MA (obteniendo el Premio Adams) en 1883. En 1884 se convirtió en profesor de Física en Cavendish. Uno de sus alumnos fue Ernest Rutherford, quien más tarde sería su sucesor en el puesto.
En 1890 se casó con Rose Elizabeth Paget, hija de sir Edward George Paget, médico, entonces Regius Profesor de Medicina (Regius Professor of Physic) en Cambridge. Con ella, fue padre de un hijo, George Paget Thomson, y una hija, Joan Paget Thomson. Su hijo se convirtió en un destacado físico, quien a su vez fue galardonado con el Premio Nobel de Física en 1937 por demostrar las propiedades de tipo ondulatorio de los electrones.
J.J. Thomson fue galardonado con el Premio Nobel de Física en 1906, «en reconocimiento de los grandes méritos de sus investigaciones teóricas y experimentales en la conducción de la electricidad generada por los gases». Fue nombrado caballero en 1908 y nombrado en la Orden del Mérito en 1912. En 1914 dio el Romanes Lecture en Oxford sobre la teoría atómica. En 1918 fue nombrado rector del Trinity College de Cambridge, donde conoció a Niels Bohr, donde permaneció hasta su muerte. Murió el 30 de agosto de 1940 y fue sepultado en la Abadía de Westminster, cerca de sir Isaac Newton.
Thomson fue elegido miembro de la Royal Society el 12 de junio de 1884, y posteriormente fue su presidente de 1915 a 1920. En 1887 descubrió el electron y propuso un modelo en el cual el átomo tenía carga positiva
Hector Jimenez
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