2. Experimentos derivados de interacción radiación-materia

Presentación del tema: "2. Experimentos derivados de interacción radiación-materia"— Transcripción de la presentación:

1 EL INICIO DE UNA NUEVA FORMA DE ENTENDER LOS ÁTOMOS: MODELO ATÓMICO DE NIELS BOHR

2 2. Experimentos derivados de interacción radiación-materia
En 1907 E. Rutherford introdujo su modelo atómico revolucionario capaz de explicar el experimento de la lámina de oro y aclarar como se organizan las partículas en el átomo

3 Sin embargo en este momento se realizan una serie de experiencias que dicho modelo es INCAPAZ de explicar 2.1) Radiación emitida por un cuerpo negro Se estudia la radiación que emite un cuerpo capaz de absorber y emitir radiación de cualquier frecuencia, (CUERPO NEGRO) cuando se calienta

4 Se observa que este cuerpo emite radiación de valores determinados de energía y no a otros

5 E = h . f (ENEGÍA CUANTIZADA)
Este fenómeno no es explicable utilizando la física clásica (Física desarrollada por Newton, Coulomb, Boyle...) es necesario un cambio de idea cuando hablamos de la manera que tienen los cuerpos de emitir energía MAX PLANCK Queridos mios... la energía no se emite de forma continua, se emite en forma de pequeños “paquetes” llamados CUANTOS DE ENERGÍA cuyo valor se relaciona con la frecuencia de la Radiación que produce el cuerpo, mediante la ecuación: E = h . f (ENEGÍA CUANTIZADA) Donde h = ^-34 J.s (Constante de Planck)

6 2.2) El efecto fotoeléctrico
Descubierto experimentalmente por Hertz, consiste en que al irradiar una superficie metálica con luz de cierta frecuencia, dicha superficie emite electrones Superficie metálica e-

7 Una cuestión importante es que el fenómeno solo sucedía cuando la radiación tenía al menos una ENERGÍA MÍNIMA llamada ENERGÍA UMBRAL O TRABAJO DE EXTRACCIÓN. Si la frecuencia es menor el fenómeno NO SUCEDE Para entender esto ALBERT EINSTEIN introduce una nueva forma de entender la luz o la radiación en general

8 A estas partículas que forman la luz les llamó
FOTONES, y cuya energía es E = h . f

9 Al estar la luz formada de partículas es más fácil entender el efecto fotoeléctrico.
Solo si la energía de los fotones es superior a la energía umbral los electrones son emitidos 2.3) Espectro de emisión y absorción de los elementos Un espectro es el conjunto de radiaciones emitidas por un cuerpo

10 El espectro de la luz blanca es un continuo de radiaciones, que van desde el rojo al violeta

11 Al meter entre la linterna y el prisma una muestra de gas hidrógeno el espectro presenta una las líneas negras A DETERMINADAS FRECUENCIAS ESPECTRO DE ABSORCIÓN DEL HIDŔOGENO H2 El hidrógeno absorbía solo determinadas partes de la luz blanca, determinados valores de energía

12 DE DETERMINADAS ENERGÍAS Y NO OTRAS
Si el hidrógeno es previamente excitado y estudiamos la radiación emitida H2 El espectro de emisión del H2 se complementa con el de absorción. EL HIDRÓGENO SOLO ABSORBE RADIACIÓN DE DETERMINADAS ENERGÍAS Y NO OTRAS

13 Un joven científico llamado Niels Bohr ( ) piensa que la solución a esto debe estar en cómo son los átomos, y que no son exactamente como Rutherford había dicho)

14 El modelo de Bohr 1. El núcleo del átomo es positivo y contiene los protones y los neutrones 2. Los electrones describen ÓRBITAS CIRCULARES alrededor del núcleo 3. Esas órbitas no pueden ser cuales quiera, tienen que tener un VALOR DE RADIO DETERMINADO Y NO OTRO. Esto se conoce como CUANTIZACIÓN de las órbitas atómicas

15 Al absorber el fotón, el electrón pasa a órbitas superiores
4. Los electrones pueden cambiar de órbita absorbiendo o emitiendo energía mediante FOTONES. Estos fotones se relacionan con las líneas del espectro a determinadas frecuencias Fotón de energía concreta, E = h.f Al absorber el fotón, el electrón pasa a órbitas superiores Ese fotón absorbido se relaciona con una línea del espectro de absorción

16 Posterior a la excitación del electrón ocurre su relajación, la vuelta a la órbita inicial, que ocurre EMITIENDO UN FOTÓN Las líneas del espectro de emisión se relacionan con los fotones emitidos cuando los electrones vuelven a órbitas d menor energía

17 Como las órbitas tiene radios concretos los fotones también son de energía concreta, por ellos solo aparecen líneas de frecuencia concreta en el espectro, SE HABÍA APLICADO LA IDEA DE CUANTIZACIÓN DE LA ENERGÍA AL ÁTOMO, esa fue la genial idea de Bohr