INVESTIGACION

EL MODELO DE BOHR:

Cinco siglos antes de Cristo, los filósofos griegos se preguntaban si la materia  podía ser dividida indefinidamente o si llegaría a un punto, que tales partículas, fueran indivisibles. Es así, como Demócrito formula la teoria de que la materia se compone de partículas indivisibles, a las que llamó átomos (del griego átomos, indivisible).

La presente investigación va a presentar el Modelo atómico de Bohr el cual El físico danés Niels Bohr (Premio Nobel de Física 1922), postula que los electrones giran a grandes velocidades alrededor del núcleo atómico. Los electrones se disponen en diversas órbitas circulares, las cuales determinan diferentes niveles de energía.

El electrón puede acceder a un nivel de energía superior, para lo cual necesita "absorber" energía. Para volver a su nivel de energía original es necesario que el electrón emita la energía absorbida (por ejemplo en forma de radiación).

Este modelo, si bien se ha perfeccionado con el tiempo, ha servido de base a la moderna física nuclear. Este propuso una Teoría para describir la estructura atómica del Hidrógeno,  que explicaba el espectro de líneas de este elemento

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.

                                                         

                                                                                                                           

Este modelo está muy bien porque explicaría, a priori, que el electrón no tiene por qué precipitarse contra el núcleo. Sin embargo, había una cosa que no cuadraba. Estaba comprobadísimo que una carga acelerada emite energía. Eso es lo que ocurre en las antenas emisoras: las cargas se aceleran a lo largo de ella arriba y abajo emitiendo señales (energía). Como en el modelo planetario el electrón se movía en órbitas circulares (o elípticas) y el movimiento circular es acelerado, el electrón tendría que ir emitiendo radiación, perdiendo energía y disminuyendo el radio de su órbita hasta chocar finalmente con el núcleo. Y esto debía suceder en un tiempo ínfimo. Así que el modelo planetario junto a las leyes de Maxwell predice que el Universo colapsaría en casi un instante. Descartemos el modelo, aunque sea, por nuestra propia existencia.

                                              



Pero había más cosas que fallaban. Si hiciéramos colisionar un planeta con otro similar, el sistema quedaría bastante maltrecho y no sería el mismo que antes de la colisión. Si los átomos fueran realmente sistemas planetarios serían igual de perturbables frente a las colisiones y otros factores externos. Sabemos que los átomos bombardeados o calentados (hasta cierto punto), no sufren ninguna modificación. Por ejemplo, sabemos que en un gas los átomos que lo componen están sufriendo colisiones a razón de varios millones de veces por segundo y no por ello dejan de ser idénticos. Si realmente los electrones girasen en órbitas planetarias, sus electrones podrían tener distancias arbitrarias respecto el núcleo (en función de su velocidad orbital), con lo que dos átomos en teoría iguales con electrones girando en diferentes órbitas serían diferentes entre sí y tendrían comportamientos químicos diferentes.

                          

                          

Mecanica Cuantica

La mecánica cuántica es la última de las grandes ramas de la física en aparecer. Lo extraordinario es que se desarrolla en unos 30 años adquiriendo prácticamente su forma actual en la segunda mitad de la década del 20. Esto contrasta con la mecánica que puede decirse se inició con Arquímedes doscientos años antes de nuestra era, se desarrolló lentamente durante la Edad Media, nace realmente en el siglo XVII con los trabajos de Galileo Galilei e Isaac Newton, y alcanza su esplendor en los primeros años del siglo XIX, dominando la filosofía como sólo Aristóteles lo había logrado en los casi veinte siglos que precedieron a Galileo. Tiene la importancia de que en su seno nace el método científico. La segunda rama a desarrollarse fue el electromagnetismo en el siglo XIX, aunque ya en el siglo XIII Petrus Peregrinus, un precursor de la investigación experimental, se había ocupado de los imanes, dando origen a los experimentos y teoría desarrollados por William Gilbert en 1600. En la primera mitad del siglo XIX, Faraday unificó electricidad y magnetismo y James Clerk Maxwell logró en 1873 la formulación actual del electromagnetismo.

Según la teoría clásica del electromagnetismo la energía de un cuerpo caliente sería infinita!!!
Esto es imposible en el mundo real, y para resolver este problema el físico Max Plank inventó la mecánica cuántica.

Los sistemas atómicos y las partículas elementales no se pueden describir con las teorías que usamos para estudiar los cuerpos macroscópicos (como las rocas, los carros, las casas, etc). Esto de debe a un hecho fundamental respecto al comportamiento de las partículas y los átomos que consiste en la imposibilidad de medir todas sus propiedades simultáneamente de una manera exacta. Es decir en el mundo de los átomos siempre existe una INCERTIDUMBRE que no puede ser superada. La mecánica cuántica explica este comportamiento.