FÍSICA DE SEMICONDUCTORES Modelos Atómicos UN Carlos Andrés Méndez Tafur -fsc23Carlos-

Modelos Atómicos - evolución - Diseñe una presentación.ppt que muestre en detalle el Modelo Atómico de Bohr para el átomo de H Concluya que la energía está cuantizada Usando la relación de Planck E=hv despeje la longitud de onda asociada a niveles de energía en el átomo Concluya que los resultados teóricos que predice este modelo correlacionan muy bien con los resultados de la espectroscopía atómica

Modelo atómico de Bohr Con el descubrimiento del núcleo atómico realizado por Rutherford, se empezó a utilizar éste como base de un modelo clásico del átomo. Se consideraba la fuerza de atracción entre el núcleo y electrón (para el átomo más sencillo) como la de Coulomb. La representación era de un electrón atraído hacia una masa mucho mayor que él. A este modelo se le denominó como planetario. En 1913, Niels Bohr desarrolló un modelo atómico abandonando las consideraciones de la electrodinámica clásica y tomando en cuenta la cuantización de la energía en la interacción radiación- materia. La propuesta de Bohr fue ponerle restricciones al modelo planetario.

Modelo atómico de Bohr Las restricciones que planteo Bohr fueron las siguientes: No se aplica el resultado clásico de que una carga acelerada emite radiación continuamente. El proceso de absorción y emisión de un átomo sólo puede realizarse discontinuamente. La cantidad de energía radiada en una emisión fundamental debe ser igual a nhν. Cuando el átomo no absorba o emita radiación significa que se encuentra en estado estacionario con una energía constante. La energía radiante tiene una sola frecuencia, la cual es la mitad de la frecuencia a la que orbita el electrón en un estado final (suponiendo que el electrón se acerca al núcleo desde el infinito) . El núcleo es infinitamente más grande que el electrón.

Modelo atómico de Bohr A partir de estos resultados, Bohr propone órbitas estacionarias, donde el valor de r para la primera órbita es conocido como a0 o radio de Bohr. Así pues la expresión para la energía total puede expresarse como:

Modelo atómico de Bohr Así, en 1913 formuló una hipótesis sobre la estructura atómica en la que estableció tres postulados principales: El electrón solo podrá girar en ciertas órbitas circulares de energía y radios determinados, y al moverse en ellas el electrón no radiará energía. En ellas la energía del electrón será constante. En estas órbitas se cumplirá que el momento angular del electrón será múltiplo entero de h/2∏. Estas serán las únicas órbitas posibles. El electrón solo emitirá energía cuando estando en una de estas órbitas pase a otra de menor energía.

Modelo atómico de Bohr – átomo de hidrógeno. 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.

Estados de energía cuantizados Los electrones en los átomos libres, se pueden encontrar solamente en ciertos estados de energías discretos. Estos estados nítidos de energía, están asociados con las órbitas o capas de electrones en los átomos, por ejemplo, el átomo de hidrógeno.

Estados de energía cuantizados Una de las implicaciones de estos estados de energías cuantizados, es que solamente son permitidas ciertas energías de fotón, cuando los electrones saltan desde niveles superiores de energía hacia niveles inferiores, produciendo por ejemplo, el espectro del hidrógeno. El modelo de Bohr predijo correctamente las energías para el átomo de hidrógeno, pero tenía significativos fallos que fueron corregidos resolviendo la ecuación de Schrodinger para el átomo de hidrógeno.

Relación de Plank La energía correspondiente a cada uno de los "cuantos" se obtiene multiplicando su frecuencia, ν, por la constante de Plank, h (h=6,626·10-34 Julios · segundo). 𝐸=ℎ∗𝑣 1 𝑛 2 2𝜋𝑚 𝑞 4 2 𝑘 2 h 2 =ℎ𝑣 1 𝑛 2 2𝜋𝑚 𝑞 4 2 𝑘 2 h 2 =ℎ 𝑐 𝜆 𝜆= ℎ𝑐2 𝑛 2 𝑘 2 h 2 2𝜋𝑚 𝑞 4 𝜆 𝑛 = 𝑛 2 ℎ𝑐2 𝑘 2 h 2 2𝜋𝑚 𝑞 4 = 𝑛 2 ℎ𝑐 𝐸 1

Problema Show third Bohr postulate equates to integer number of De Broglie waves fitting within circumference of a Bohr circular orbit. 𝑞 2 4𝜋 ∈ 0 𝑟 2 = 𝑚 𝑣 2 𝑟 𝑝 𝜃 =𝑚𝑣𝑟 𝑚 2 𝑣 2 𝑟 𝑛 2 = 𝑛 2 ℎ 2 𝑚 𝑣 𝑟 𝑛 =𝑛ℎ 𝑝 𝜃 =𝑛ℎ 𝑟 𝑛= 4𝜋 ∈ 0 𝑛 2 ℎ 2 𝑚 𝑞 2 𝑟 𝑛= 4𝜋 ∈ 0 𝑛 2 ℎ 2 𝑚 𝑞 2 = 𝑛 2 ℎ 2 4𝜋 ∈ 0 𝑟 𝑛 2 𝑚 𝑟 𝐵 2 𝑞 2 = 𝑛 2 ℎ 2 𝑚 𝑟 𝑛 2 ∗ 𝑟 𝑛 𝑚 𝑣 2 = 𝑛 2 ℎ 2 𝑚 2 𝑣 2 𝑟 𝑛

sugerencias Mencione personajes, años, lugares Puede adicionar un poster ó un infograma en una diapositiva ó archivo adjunto Puede adicionar un archivo de exel ó matemática mostrando algunos cálculos del modelo