Derrumbamiento Física Clásica
La nueva concepción del mundo
Contenidos
1900 Cuerpo Negro. Hipótesis de Planck.
1905 Efecto Fotoeléctrico. Interpretación de Einstein
1913 Modelo de Bohr
1924 Hipótesis de De Broglie. Dualidad Onda-Corpúsculo
Radiación térmica
Radicación: es la energía que emiten todos los cuerpos en forma de onda electromagnética como consecuencia de su estado térmico
Distribución espectral radiación Cuerpo Negro
Espectro continuo
T E total emitida
Cada curva tiene un máximo a una que disminuye al aumentar T
Ley Stefan-Boltzman y Ley de Wien
W = ·T4
s = 5,6687 · 10-8 W m-2 K-4 (Cte de Stefan-Boltzman)
máx · T = 2,897 · 10-3 mK
LEY DE STEFAN-BOLTZMAN
LEY DEL DESPLAZAMIENTO DE WIEN
LE
YE
S E
XP
ER
IME
NTA
LE
S
Hipótesis de Planck: cuantización de la energía
La luz es emitida por la materia en cantidades discretas e indivisibles llamadas cuantos cuya energía es proporcional a la frecuencia de la
radiación emitida
E = h · h = 6,624 · 10-34 J s (Cte de Planck)
Ley de Distribución de Planck(explica el espectro de emisión térmica)
Max Planck, 1900
Estudio experimental del Efecto Fotoeléctrico
Interpretación de Einstein Efecto Fotoeléctrico
• La radiación no sólo se emite de forma discreta, sino que se propaga y es absorbida de la misma manera.
• La luz está formada por paquetes de energía o fotones de energía h ·
• Cuando un fotón incide sobre un metal si tiene suficiente energía h · 0 (Energía de extracción) arrancará un electrón del mismo.
Albert Einstein,Max
Planck
Ecuación de Einstein del Efecto Fotoeléctrico
FUNCIÓN DE EXTRACCIÓN
WL = h · 0
ECUACIÓN DE EINSTEIN DEL EFECTO FOTOELÉTRICO
Ec, máx = h - WL = h - h 0
Espectros Emisión
Espectro continuo
Espectro discontinuo
Sólidos, estrellas (bolas de plasma)
Átomos
Modelo Atómico de Bohr:Antecedentes
Átomo de Rutherford
ProblemasÁtomo inestable
No explica espectros discontinuos
Modelo Atómico de Bohr: Postulados
Neils Bohr, 1913
El e- gira alrededor del núcleo sólo en determinadas órbitas, estados estacionarios, en ellas ni se pierde, ni se absorbe energía.
F centrípeta = F electrostática
Sólo son posibles determinadas órbitas, aquellas que son un múltiplo entero del momento angular del e- .
L = m · r · v = n · n (número cuántico) = (1,2,3 …)
La energía liberada al caer el electrón desde una órbita a otra de menor energía se emite en forma de fotón, cuya frecuencia viene dada por la ecuación de Planck:
Ea - Eb = h · v
Modelo Atómico de Borh: Transiciones Electrónicas
Modelo de Bohr: Espectro del Hidrógeno
Espectro del Hidrógeno
–= RH ·
J. Rydberg
RH = 1,097 · 107 m-1 (Cte de Rydberg del hidrógeno)
m y n son números enteros tales que n > m.
Hipótesis de De Broglie: dualidad onda-corpúsculo
Louis De Broglie, 1924
Si las ondas de la luz pueden comportarse como partícula
¿los electrones pueden ser ondas?
Hipótesis de De Broglie: dualidad onda-partículaPartículas Ondas
Energía, E
E = m · c2
Momento, p
p = m · v
Frecuencia, f
f = c /
Longitud de Onda,
E = h · f
m · c2 = h · c /
m · c = h / m · v = h /
p = h /
Onda-Partícula
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