La descarga ocurre cuando el gas es
sujeto a una diferencia de potencial que
crea un campo electrico que la
resistencia dielectrica del gas.
Esperamos obtener una distribucion
continua de longitudes de onda que el
gas puede emitir, sin embargo el
resultado es otro y no puede ser
explicado mediante la fisica clasica.
Fijemonos en la emision espectroscopica del hidrogeno !
Formula de Rydberg:
nf < ni; pueden tener valores de 1,2,3,4,5,…
ni=1 Serie de Lynman
ni=2 Serie de Paschen
ni=3 Serie de Brackett
Lambda: longitud de onda analizada
R: constante de Rydberg. R = 10973232 m^-1
Las longitudes de onda dentro de la luz visible (400 – 700 nm) fueron halladas
mediante las series de Balmer (n’ = 2)
Que se sabia del atomo?
Filosofos: atomos indivisibles, eternos e indestructibles
Democrito
Al-Ghazali
Nicholas de Cusa
Ley de proporciones multiples
John Dalton
JJ Thompson
Ernest Rutherford
Niels Bohr
Teoría de Bohr contenía una
combinación de ideas como son la
siguientes:
Teoría Cuática de Planck
La teoría fotónica de luz de Einstein
Modelos iniciales del átomo
Mecanica Newtoniana
Modelo Cuantico del
Atomo de Bohr
Empleando el átomo más simple,
el hidrógeno, Bohr describió un
modelo de lo que él pensasba
debía ser la estructura del átomo.
Este modelo contenía algunas
características clásicas, así como
algunos postulados
revolucionarios que no podían
justificarse dentro del marco de la
física clásica.
La ideas básicas de la teoría de
Bohr cuando se aplican al átomo
de hídrogeno
El electrón se mueve en órbitas circulares
alrededor del protón bajo la influencia de
la fuerza de atracción de coulomb.
Solo ciertas orbitas electronicas son
estables. Tales obitas estables son unas
en las cuales el eletron no emite energia
en forma de radiacion. Por tanto, la
energia total del atomo permanece
constante, y la mecanica clasica puede
usarse para describir el movimiento del
electron.
De acuerdo con la fisica clasica, el
electron acelerado de manera centripeta
deberia emitir radiacion continuamente,
perdiendo energia y eventualmente
cayendo en espiral hacia el nucleao.
La radiacion es emitida por el atomo
cuando el electrón SALTA de una orbita
inicial más energética a una órbita de
energia inferior.
La frecuencuencia f del fotón emitido en
el salto se relaciona con el cambio en la
energía del átomo y es independiente de
la frecuencia del movimiento orbital del
electrón.
El tamano de las orbitas permitidas al
electrón se determina por una
condición impuesta sobre el
momentun angular obital del electrón:
las orbitas permitidas son aquellas
para las cuales el momentum angular
orbital del electrón:
las órbitas del electrón alrededor del
núcleo es un múltiplo entero de
Esto significa que debe sumarse la cantidad de energia igual a
Para eliminar el electron e igualar la energia total del sistema a cero
La orbita mas pequena permitida ocurre cuando
n = 1, su radio se denomina radio de bohr ( )
Para el resto simplemente va a ser:
Sustituyendo el radio en la ecuacion de la energia tenemos
0.28 eV7
0.38 eV6
0.54 eV5
0.85 eV4
1.51 eV3
3.40 eV2
13.6 eV1
n
Las primeras 3 órdenes
circulares predichas por el
modelo de Bohr del átomo de
hidrógeno.
E = hf
donde
Logros del Modelo de Bohr
Explico todas las series de lineas de
emismiones del hidrogeno
Predijo el valor correcto de R
Predijo el tamano del hidrogeno
Predijo los niveles de energia
adecuados para el hidrogeno
H
Principio de Correspondencia de
Bohr
La fisica cuantica concuerda con la
fisica clasica donde la diferencia entre
los niveles cuantizados desaparece,
este es el principio de
correspondencia
Tenemos como ejemplo un electron
orbitando alrededor de un atomo de
hidrogeno con n > 10000
n-->Ei -> 0
De acuerdo con la fisica clasica, la
frecuencia de la luz emitida por el
atomo es igual a la frecuencia de
revolucion del electron en su orbita
alrededor del nucleo