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Fundamentos de Física Moderna Modelos Atómico de Bohr para el átomo de hidrógeno
Nombre: Camilo Andrés Vargas Jiménez G2E32Camilo- 10/06/2015
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Exponga los postulados en los que se basó Bohr para presentar su modelo atómico del átomo de hidrógeno Considerando los Principios de Conservación de la Energía y de la Cantidad de Movimiento, incluyendo las leyes de Newton y de Coulomb deduzca que la energía atómica es cuantizada Pista: básese en la sesión 4.2.4 Concluya que los resultados teóricos que predice este modelo correlacionan muy bien con los resultados de la espectroscopía atómica Puede adicionar un archivo de exel ó matemática mostrando algunos cálculos del modelo Modelo Atómico de Bohr
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POSTULADOS DE BOHR Primer postulado:
Los electrones se mueven en ciertas órbitas permitidas alrededor del núcleo sin emitir radiación. En el átomo no hay emisión de radiación electromagnética mientras el electrón no cambia de órbita. Evitar el problema de la inestabilidad orbital eléctrica del electrón que predice la electrodinámica clásica y por tanto del átomo, al postular que la radiación de energía por parte de las partículas cargadas es válida a escala macroscópica pero no es aplicable al mundo microscópico del átomo, pero si esto es así surge el problema de explicar la transición entre los estados estacionarios y la emisión de radiación por el átomo para ello Bohr introdujo otro postulado : Segundo postulado: El átomo radia cuando el electrón hace una transición (“salto”) desde un estado estacionario a otro, es decir toda emisión o absorción de radiación entre un sistema atómico esta generada por la transición entre dos estados estacionarios. La radiación emitida (o absorbida) durante la transición corresponde a un cuanto de energía (fotón) cuya frecuencia esta relacionada con las energías de las órbitas estacionarias por la ecuación de Planck: Tercer Postulado Las órbitas estacionarias admisibles son aquellas en las que el momento angular orbital L del electrón está cuantizada, pudiendo este asumir solamente valores múltiplos enteros de donde h es la constante de Planck y n es un número integral (n=1,2,3...), llamado numero cuántico principal.
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CONCLUSIONES DEL MODELO DE BOHR
Defectos del modelo: El modelo falla para proporcionar una explicación de porque ciertas lineas espectrales en el espectro del hidrógeno son más brillantes que otras, esto es no proporcionaba una manera satisfactoria para poder calcular la probabilidad de transición de un estado cuántico a otro. Es decir, el modelo no tiene ningún mecanismo para calcular las probabilidades de transición entre estados estacionarios. El modelo de Bohr trata al electrón como si fuera un planeta en miniatura, con un radio definido de órbita y de momento. Este supuesto es una directa violación del principio de incertidumbre, un principio clave de la Mecánica Cuántica el cual dicta que el mundo cuántico la posición y el momento no pueden ser simultáneamente determinado. El modelo de Bohr proporciona un modelo conceptual básico de órbitas de electrones y energías. Los detalles del espectro y la distribución de carga requiere de los cálculos de la mecánica cuántica que utilizan la ecuación de Schrödinger. Bohr introdujo un importante principio llamado principio de correspondencia que afirma que en el límite de las grandes órbitas y energías (en la región de números cuánticos grandes e.g. n) los cálculos cuánticos deben estar de acuerdo con los cálculos clásicos o en otras palabras si se realizan modificaciones de la física clásica para describir el mundo submicroscópico cuando los resultadosde estos sean extendidos al mundo macroscópico, los resultados deben estar de acuerdo con las leyes clásicas de la física que han sido verificadas en la escala ordinaria del mundo de cada día.
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MODELO ATÓMICO DE BOHR
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