Informe modelo mecano cuantico.

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- El estudio de la radiación de cuerpo negro entre los años 1850 y 1900:

Gracias a todos los estudios que se realizaron durante estos años, se llegó a concluir que un cuerpo negro es un objeto teórico o ideal que absorbe toda la luz y toda la energía radiante que incide sobre él. Nada de la radiación incidente se refleja o pasa a través del cuerpo negro. A pesar de su nombre, el cuerpo negro emite luz y constituye un sistema físico idealizado para el estudio de la emisión de radiación electromagnética. Cabe destacar que el nombre Cuerpo negro fue introducido por Gustav Kirchhoff en 1862, y que La luz emitida por un cuerpo negro se denomina radiación de cuerpo negro.

II.1.1.2 Personajes destacados y sus aportes:

- John Dalton: (1808)

Fue un naturalista, químico, matemático y meteorólogo británico, que retoma las posturas planteadas por Demócrito en el año 400 antes de cristo, sobre la existencia de los átomos como la unidad básica de la materia y así mismo, indivisibles y eternas. Para ello, en 1808 publica su teoría atómica, que en síntesis planteaba lo siguiente:[pic 2]

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- Los elementos están formados por partículas considerablemente pequeñas llamadas átomos. Todos los átomos de un mismo elemento son iguales, tienen el mismo tamaño, masa y propiedades químicas. Los átomos de un elemento son distintas a los átomos de todos los demás elementos.

- Los compuestos están constituidos por átomos de más de un elemento. En todo compuesto, la relación del número de átomos entre dos de los elementos presentes, invariablemente es un número entero o una fracción simple

- Una reacción química involucra sólo la separación, combinación o reordenamiento de los átomos, nunca supone la creación o destrucción de los mismos.

- Joseph John Thomson: (1897)

Físico británico Thomson, descubrió el electrón, al deducir que los rayos catódicos estaban formados por partículas negativas. Así mismo, propuso el modelo atómico de Thomson también llamado “budín de pasas”, que explicaba la estructura atómica para señalar que las cargas negativas se encuentran distribuidas en una nube de cargas positivas.

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Thomson realizó tres tipos de experimentos con tubos de rayos catódicos, de los cuales finalmente logró deducir y concluir, que aquellas partículas que procedían del interior de los átomos de los electrodos, formaban los rayos catódicos, y posteriormente denominó a estas partículas “corpúsculos”. Tras esta investigación, llegó a la conclusión de que los átomos son divisibles. La estructura del “budín de pasas”, exponía que la materia era neutra, ya que en los átomos, según lo planteado por J.J. Thomson, la carga positiva estaba neutralizada por la negativa, estando estas últimas en ciertas ocasiones uniformemente distribuidas en torno al núcleo (concepto planteado posteriormente por Rutherford), y en los otros casos, se utilizaba el ejemplo de carga de nube positiva. Se podría decir que este modelo, además de ser el primero realmente atómico (aunque luego se vio muy limitado), tiene una estructura abierta, ya que los protones se ubican al interior de la masa que define la carga neutra del átomo,

A Thomson también se le atribuye el descubrimiento de los isótopos, así como el invento del espectrómetro de masa., y gracias al descubrimiento de su modelo de su modelo del “budín de pasas”, recibió el premio nobel de física en 1906.

II.1.2 Siglo XX

Desde el siglo XX en adelante, se dieron la mayor cantidad de estudios y experimentos por parte de los científicos, que ayudaron a explicar y plantear posteriormente el modelo mecano-cuántico, ya que si bien en el siglo anterior se realizaron investigaciones y el planteamiento de un modelo atómico por parte del físico J.J Thomson, éste se vio limitado, por lo que posteriormente tuvo que ser modificado desde 1900 en adelante.

II.1.2.1. Desarrollo de experimentos y teorías:

- Teoría cuántica de Planck:

Físico Alemán que en el año 1900, postula que los átomos y las moléculas emiten o absorben energía solo en cantidades definidas, como pequeños paquetes o montoncitos. A esta mínima cantidad de energía que se podía emitir o absorber en forma de radiación electromagnética, Planck la denominó “cuanto”.[pic 6]

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La teoría propuesta por Planck, se conoce como teoría cuántica. Ésta llegaría a revolucionar la física y a modificar para siempre la teoría atómica, ya que hasta ese entonces, los físicos siempre habían supuesto que la energía era un proceso continuo, y que en el proceso de radiación se podía liberar cualquier cantidad de energía.

- Regla del octeto de Gilbert N. Lewis:

En 1916, El científico estadounidense Gilbert Newton Lewis fue quien postuló la regla de octeto, en donde indica que al combinarse entre sí, los átomos prueban lograr la configuración estructural que tiene el gas noble situado más cerca en la tabla periódica de elementos.

Esta regla del octeto, es un postulado que se utiliza en la química, y que trata de la tendencia que evidencian los átomos, para completar su nivel energético con ocho electrones, alcanzando así una estabilidad.[pic 8][pic 9]

- Naturaleza dual del electrón: una partícula y una onda

En 1924 De Broglie sugirió que el comportamiento dual de la onda-partícula dado a la luz, podría extenderse con un razonamiento similar, a la materia en general. Las partículas materiales muy pequeñas (electrones, protones, átomos y moléculas) bajo ciertas circunstancias pueden comportarse como ondas. En otras palabras, las ondas tienen propiedades materiales y las partículas propiedades ondulatorias (ondas de materia).

Según la concepción de Broglie, los electrones en su movimiento deben tener una cierta longitud de onda por consiguiente debe haber una relación entre las propiedades de los electrones en movimiento y las propiedades de los fotones.

Según de Broglie, un electrón se comporta como una onda estacionaria, la cual debe tener una longitud de onda tal, que la onda pueda cerrarse en una circunferencia, generando las “orbitas permitidas” que mencionó Bohr en 1913.

Además,