El atomo
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El El Á Á tomo tomo FÍSICA III Facultad de Ingeniería Universidad Nacional de Asunción FÍSICA III Facultad de Ingeniería Universidad Nacional de Asunción
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El atomo fisica molecular
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El
El ÁÁtomo
tomo
FÍS
ICA III
Fac
ultad de Inge
niería
Unive
rsidad
Nac
iona
l de Asu
nción
FÍS
ICA III
Fac
ultad de Inge
niería
Unive
rsidad
Nac
iona
l de Asu
nción
Efecto Fotoe
léctrico
Efecto Fotoe
léctrico
ILuz
con
potenc
ia P
f
I[A
]
Potencial V
P2
P1
RESULTADOS EXPERIM
ENTALES
•El p
oten
cial de corte
solo dep
ende
de la frecu
encia fde
la lu
zy no
de su
intensidad
o poten
cia P de la lu
z.•A
l aum
entar la poten
cia P de la fue
nte de
luz, se au
men
ta I, p
ero
no se va
ría el poten
cial de corte.
Pos
tulado
deEinstein: foton
es con
E = h.f
Efecto Fotoe
léctrico
Energía del fotón = Función trabajo + Energía cinética del electrón
h f =
φ
+ mv2/2
Espectros
At
Espectros
At óómicos
micos
Ejemplo de
un ex
perimen
to para ob
tene
r el
Esp
ectro de
Absorción
del H
idróge
no
Espectrómetro
Espectros
At
Espectros
At óómicos
micos
H2
Fue
nte de
luz Red
de Difracción Espectro de
líne
as
Esp
ectro de
líne
as del H
idróge
no [18
85]:
1 λ= R
();
1 m2
1 n2-
m < n; m
= 1,2,3, ...
cons
tante de
Ray
dberg:
R = 1.097
31 x 107
m-1
Serie de Lym
an:
m=1, n=
2,3,4, .....
Serie de Balmer:
m=2, n=
3,4,5, .....
Serie de Brack
ett:
m=3, n=
4,5,6, .....
Exp
erim
ento de Ruthe
rford
Exp
erim
ento de Ruthe
rford
(191
0 (191
0 ––19
11)
1911
)
ÁÁtomo de
Boh
r (19
13)
tomo de
Boh
r (19
13)
r nr m
de (2) y (1) E
n= -
e2 8πεr
n
1 2e2 4πεr
E = K
+ U
= mv2
-(1)
F =
e2 4πεr
2=
mv2 r
(2)
En-E
m= -
+e2 8πεr
n
e2 8πεr
m
= hf
Can
tida
d de
mov
imiento an
gular:
Ln= m
v.r n
= n h / 2π
; n
= 1,2,3 ...
(A)
(B)
Serie del H
2
de (A) y (B
)
Niveles Ene
rgNiveles Ene
rgéé ticos
del
tico
s de
l ÁÁtomo de
Boh
rtomo de
Boh
r
-13.58 eV
-3.40 eV
-1.51 eV
-0.85 eV
-0.54 eV
0.00
eV
Serie
deLym
an
Serie
deBalmer
( visible)
Serie
dePasch
en(IR)
Serie
deBrack
et
Núm
erocu
ántico
principa
l n = 1
n = 2
n = 3
Estad
o Base
Niveles
energé
tico
ssin campo
externo
Nivel
Base
n
Niveles
energé
tico
sco
n ca
mpo
mag
nético
Nivel
Base
ml= 0
ml= -1
ml= -2
ml= 2
ml= 1
Efecto de
Zee
man
Efecto de
Zee
man
(198
6): :
los nive
les en
ergé
tico
s se deg
eneran
en su
bniveles
(o sub
capa
s) en presen
cia de
un campo
mag
nético
Exp
erim
ento de Stern y
Exp
erim
ento de Stern y G
erlach
Gerlach
(192
1)(192
1)
Un ha
z de
átomos
de plata, pasópo
r un
cam
po m
agné
tico
no
homog
éneo
y cho
cóco
n un
a placa fotográfica, verificán
dose la
ex
istenc
ia de un
mom
entum
angu
lar intrínseco
S.
S
Gou
dsmity Uhlen
beck
(19
25) su
girieron
que
el e
lectrón
posee un
mom
entum
intrínseco
llam
ado spin.
Nivel
Base
n
Nivel
Base
n; l
n; l
LASER
LASER
(Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation)
E0
E1
E2
Inve
rsión de
la Pob
lación
Estad
o na
tural a
tempe
ratura T
Efecto
Efecto
Com
pton
Com
pton
(192
3)(192
3)(cho
que elástic
o de
un fotón y un
electrón)
La on
da (de
ray
os X
) disp
ersada
por el g
rafito sale co
n un
a frecue
ncia m
enor f’(φ) que
dep
ende
del áng
ulo φ
E = 0
p = 0
E = h.f
p = E / c
E = m
v2/2
p = 0
E’ = h.f’
p’ = E’ / c
φ
E = 0
p = 0
E = h.f
p = E / c
E = m
v2/2
p = 0
E’ = h.f’
p’ = E’ / c
φ
λ‘ -λ=( h / m
.c) (1 -co
s φ)
Efecto Com
pton
(19
23)
Efecto Com
pton
(19
23)
Rad
iaci
Rad
iacióó n
de un
Cue
rpo Neg
ro (19
00)
n de
un Cue
rpo Neg
ro (19
00)
Teoría de Planck
:Hipótesis: o
scilad
ores de en
ergía discreta E
n= n. h
.f; n = 0,1,2, ...
I(λ,Τλ,Τλ,Τλ,Τ)= 2π πππhc2λ λλλ− −−−5 555/(eh
c/ λ λλλkT− −−−1 111)
......
cons
tante de
Planc
kh = 6,63x
10-34 [J.s];
cons
tante de
Boltzman
k= 1,38x
10-23[J K
]
Teoría clásica de la radiación:
I(f,T) = C
te.f
2
Dua
lida
d Ond
aDua
lida
d Ond
a --Part
Part íícu
lacu
laInicialmente postulado por Niels Bohr en 1928
D
θ
r 1
r 2d
φluz o
electron
es
Ond
as de De Broglie (19
24)
Ond
as de De Broglie (19
24)
λ λλλ= h / p
Mec
Mec
áá nica Cu
nica C
u áántica
ntica
-h2
2m(
)+V(x
,y,z).ψ(x
,y,z,t) = i.h
∂2 Ψ
∂2 Ψ
∂2 Ψ
∂x2
∂y2
∂z2
h = h / 2π
Ψ(x,y,z,t) ... fun
ción
(co
mpleja) de on
da
V(x,y,z) ... func
ión de
ene
rgía poten
cial
i = (-1)1
/2
∂Ψ ∂t
Ecu
ación de
Sch
röding
er
