La física cuántica demuestra que hay vida después de la muerte

Hay vida después de la muerte, y la muerte es una ilusión creada por nuestra conciencia. Un científico estadounidense ha encontrado pruebas de esta teoría en la física cuántica. "Creemos que la vida es solo la actividad del carbono y una mezcla de moléculas; vivimos un tiempo y después nos pudrimos bajo tierra", escribió el doctor en medicina Robert Lanza, citado por el diario británico 'Daily Mail'.

Este profesor de la Escuela de Medicina de la Universidad Wake Forest de Carolina del Norte argumentó que los humanos creemos en la muerte porque "nos han enseñado a creer que morimos"; es decir, nuestra conciencia asocia la vida con el cuerpo, y sabemos que el cuerpo muere. Su teoría, denominada 'biocentrismo' o 'universo de la biocéntrica', explica que la muerte no puede ser tan terminal como creemos. Según esta teoría, la biología y la vida originan la realidad y el universo, y no a la inversa.
De eso se desprende que la conciencia determina la forma y el tamaño de los objetos del universo. Para dar un ejemplo, Lanza se centra en cómo percibimos el mundo que nos rodea. Una persona ve el cielo azul y le dicen que ese color es el 'azul', "pero se pueden cambiar las células de su cerebro para que vea el cielo de color verde o rojo". 

¿Qué vería usted si mirara a través de los ojos del observador esencial?

Nuestra conciencia da sentido al mundo y puede ser alterada para cambiar nuestra interpretación. Desde el punto de vista de la biocéntrica, el espacio y el tiempo no se comportan de manera tan rígida ni tan rápida como nos presenta nuestra conciencia.

Si aceptamos la teoría de que el espacio y el tiempo simplemente son 'herramientas de nuestra mente', entonces la muerte y la idea de la inmortalidad existen en un mundo sin límites espaciales ni lineales. 

Los físicos teóricos creen que hay una cantidad infinita de universos en los que diversas variaciones de personas y situaciones existen y ocurren simultáneamente. Lanza afirma que todo lo que puede suceder sucede en algún momento en todos estos 'multiversos' (los múltiples universos posibles), lo que significa que la muerte no puede existir "en un sentido real".

Según Lanza, que participó en los primeros experimentos de clonación, cuando morimos nuestra vida se convierte en una "flor perenne que vuelve a florecer en el multiverso". Para corroborar su teoría, el científico citó un experimento conocido como 'experimento de la doble rendija', que demuestra que la percepción humana participa en el comportamiento de la materia y la energía.  

Fuente: actualidad

Experimento de la Lámina de Oro

El experimento de Rutherford, también llamado experimento de la lámina de oro, fue realizado por Hans Geiger y Ernest Marsden en 1909, y publicado en 1911, bajo la dirección de Ernest Rutherford en los Laboratorios de Física de la Universidad de Manchester.
El experimento consistió en mandar con un haz de partículas alfa una fina lámina de oro y observar cómo las láminas de diferentes metales afectaban a la trayectoria de dichos rayos.
Las partículas alfa se obtenían de la desintegración de una sustancia radiactiva, el polonio. Para obtener un fino haz se colocó el polonio en una caja de plomo, el plomo detiene todas las partículas, menos las que salen por un pequeño orificio practicado en la caja.
"Tan sorprendente como si le disparases balas de cañón a una hoja de papel y rebotasen hacia ti". Rutherford concluyó que el hecho de que la mayoría de las partículas atravesaran la hoja metálica, indica que gran parte del átomo está vacío, que la desviación de las partículas alfaindica que el deflector y las partículas poseen carga positiva, pues la desviación siempre es dispersa. Y el rebote de las partículas alfa indica un encuentro directo con una zona fuertemente positiva del átomo y a la vez muy densa.

Experimento de Rutherford

El modelo atómico de Rutherford mantenía el planteamiento de Thomson, de que los átomos poseen electrones, pero su explicación sostenía que todo átomo estaba formado por un núcleo y una corteza. El núcleo debía tener carga positiva, un radio muy pequeño y en él se concentraba casi toda la masa del átomo. La corteza estaría formada por una nube de electrones que orbitan alrededor del núcleo.

Según Rutherford, las órbitas de los electrones no estaban muy bien definidas y formaban una estructura compleja alrededor del núcleo, dándole un tamaño y forma indefinida. También calculó que el radio del átomo, según los resultados del experimento, era diez mil veces mayor que el núcleo mismo, lo que implicaba un gran espacio vacío en el átomo.

Fuente: Buenas tareas

Regla del Octeto de Lewis

La regla del octeto, enunciada en 1917 por Gilbert Newton Lewis, dice que la tendencia de los átomos de los elementos del sistema periódico es completar sus últimos niveles de energía con una cantidad de 8 electrones de tal forma que adquiere una configuración muy estable.
Esta regla es aplicable para la creación de enlaces entre los átomos, la naturaleza de estos enlaces determinará el comportamiento y las propiedades de las moléculas. Estas propiedades dependerán por tanto del tipo de enlace, del número de enlaces por átomo, y de las fuerzas intermoleculares.
Existen diferentes tipos de enlace químico, basados todos ellos, como se ha explicado antes en la estabilidad especial de la configuración electrónica de los gases nobles, tendiendo a rodearse de ocho electrones en su nivel más externo. Este octeto electrónico puede ser adquirido por un átomo de diferentes maneras:
Enlace iónico.
Enlace covalente.
Enlace metálico.
Enlaces intermoleculares. Es importante saber, que la regla del octeto es una regla práctica aproximada que presenta numerosas excepciones, pero que sirve para predecir el comportamiento de muchas sustancias.

Regla del Octeto

Existen excepciones a esta regla. Los átomos que no cumplen la regla del octeto en algunos compuestos son: Carbono, Nitrógeno, Oxigeno y Azufre. En algunos casos estos elementos forman dobles enlaces y hasta triples el Carbono y el Nitrógeno.
La forma más clara para ver gráficamente el funcionamiento de la "regla del octeto" es la representación de Lewis de las moléculas.
Antes de que se puedan escribir algunas estructuras de Lewis, se debe conocer la forma en que los átomos están unidos entre sí. Considérese por ejemplo el ácido nítrico. Aunque la fórmula del ácido nítrico con frecuencia se representa como HNO3, en realidad el hidrógeno está unido a un oxígeno, no al nitrógeno. La estructura es HONO2 y no HNO3.

Fuente: Buenas tareas

El principio de exclusión de Pauli

El principio de exclusión de Pauli es utilizado ampliamente en física y química porque nos ayuda a comprender mejor el mundo cuántico, además podemos extender este principio incluso al ámbito social.

En los átomos más del 99% es vacio. Los protones, neutrones y electrones solo forman una minúscula parte de materia. Sin embargo, te has puesto a pensar ¿por qué a pesar de tanto espacio vacío no te hundes y desapareces en el suelo? Una parte se la debemos a las fuerzas electromagnéticas sin embargo existe un principio que dice que no pueden existir dos fermiones con todos sus números cuánticos idénticos juntos. Por ejemplo, los electrones, que corresponden a la categoría de fermiones, no pueden solaparse uno sobre otro, y si intentamos colocar a dos electrones en la misma orbita se repelen. Esta fuerza no es simplemente la fuerza electromagnética, sino que va más allá de esta. Su presencia es la que impide que las nubes de electrones que rodean al núcleo se colapsen.

Principio de exclusión

El principio de exclusión de Pauli, llamado así porque fue dado a conocer por Wolfgang Ernest Pauli, establece que no pueden existir dos fermiones (electrones por mencionar alguno) con sus cuatro números cuánticos iguales. Solamente dos electrones pueden estar dentro de un mismo orbital y con spin (giro) opuesto.

El principio de exclusión de Pauli solamente aplica para los fermiones, no para los bosones. En un experimento realizado por investigadores de la Rice University se utilizaron dos átomos de Litio, uno de los cuales es un bosón (Litio-7) y el otro un fermion (Litio-6). Se enfriaron los átomos hasta temperaturas cercanas al cero absoluto. Lo que se puede apreciar es como la nube del bosón se va compactando sin embargo, la nube del fermion casi no sufre cambios debido a la repulsión de los fermiones establecida por el principio de Pauli.

Este principio bien pareciera también regir ciertas conglomeraciones humanas. Por ejemplo, en un autobús los pasajeros tienden a ocupar los asientos desocupados más distantes, y cada pasajero que sube, por regla general tiende a buscar el lugar con mayor espacio. Solamente cuando ya no hay lugares es que se plantea sentarse al lado de otra persona. Lo mismo ocurre en las bibliotecas y en baños públicos.

¿Sera tal vez que somos fermiones gigantes?

Fuente: Ojo científico

Efecto Hall

La corriente que atraviesa el conductor empieza a ser deflactada por el campo magnético, lo que da lugar a un campo eléctrico (campo Efecto Hall ) que es perpendicular tanto al campo magnético como a la corriente, como se observa en la figura. Si la densidad de corriente, Jx, es a lo largo de x y el campo magnético, Bz, es a lo largo de z, entonces el campo Hall puede ser o bien a lo largo de +y o de -y dependiendo de la polaridad de las cargas que atraviesan el material.

Esta propiedad fue descubierta en octubre de 1879, cuando el físico Edward Hall ( De aquí se deriva el nombre de Efecto Hall ) encontró que si se aplica un campo magnético elevado a una fina lámina de oro por la que circula corriente, se produce un voltaje en la lámina transversalmente a como fluye la corriente, este voltaje se llama voltaje Hall.

En épocas contemporáneas (1985) el físico alemán Klaus von Klitzing y colaboradores con investigaciones mas avanzadas descubrieron el hoy conocido como Efecto Hall Cuántico que les valió el premio Nóbel de Física en 1985. En 1998, se otorgó un nuevo premio Nóbel de Física a los profesores Laughlin, Strömer y Tsui por el descubrimiento de un nuevo fluido cuántico con excitaciones de carga fraccionarias.

El efecto hall cuántico se puede apreciar cuando en un semiconductor, que contiene un gas bidimensional de electrones, es decir que su grosor en proporción es significativamente mucho menor con respecto a sus dimensiones, se somete a una temperatura muy baja y campos magnéticos muy fuertes". Los electrones que se encuentran en un gas bidimensional solo se pueden mover en un solo plano ya sea x-y, x-z, y-z; si a estos electrones no se les aplica o no son sometidos a un campo magnéticos, estos se desplazaran libremente por dicho plano.

Efecto Hall

Si aplicáramos un campo magnético en x sentido negativo, los electrones se acelerarán de manera positiva en x, pero debido a imperfecciones y a las vibraciones en los átomos este flujo de electrones no es estable y uniforme.
Ahora supongamos que no aplicamos un campo magnético paralelo a algún eje del plano, sino que lo aplicamos perpendicular a este; en este caso los electrones experimentan una fuerza, que es la fuerza de Lorentz, la cual es perpendicular al flujo de electrones y perpendicular a la dirección del campo magnético. De esta forma es como se obtiene que los electrones tengan un movimiento rotacional en forma de circunferencia en el plano en que se encuentran, donde el radio de dicha circunferencia es inversamente proporcional a la magnitud del campo magnético al que están siendo sometidos los electrones.

Ahora bien como se venía considerando unos electrones en el plano xy, a los que se les aplica un campo magnético en el plano z, ahora le aplicaremos un campo eléctrico en dirección –x, en este caso el flujo de electrones sería perpendicular, tanto para el campo magnético como para el campo eléctrico. Mientras el campo eléctrico acelera al electrón en la dirección x, la presencia del campo magnético hace que este cambie la dirección de su movimiento hacia el eje y, que sería algo como lo que se puede apreciar en la figura:

En la electrónica automotriz es muy común encontrar Sensores que trabajan con efecto hall como es el caso de sensor CKP o sensor de ruedas en ABS y también en sensores de velocidad. Para comprobar la señal en un sensor tipo efecto hall es necesario el uso de un osciloscopio destacando la importancia de que el técnico automotriz sepa dominar esta herramienta.

Fuente: Autoavance

Heisenberg y el principio de Incertidumbre

El físico alemán Werner K. Heisenberg es conocido sobre todo por formular el principio de incertidumbre, una contribución fundamental al desarrollo de la teoría cuántica. Este principio afirma que es imposible medir simultáneamente de forma precisa la posición y el momento lineal de una partícula. Heisenberg fue galardonado con el Premio Nobel de Física en 1932. El principio de incertidumbre ejerció una profunda influencia en la física y en la filosofía del siglo XX.

Werner Karl Heisenberg nació el 5 de diciembre de 1901 en Würzburgo y estudió en la Universidad de Munich. En 1923 fue ayudante del físico alemán Max Born en la Universidad de Gotinga, y desde 1924 a 1927 obtuvo una beca de la Fundación Rockefeller para trabajar con el físico danés Niels Bohr en la Universidad de Copenhague. En 1927 fue nombrado profesor de física teórica en la Universidad de Leipzig. Después fue profesor en las universidades de Berlín (1941-1945), Gotinga (1946-1958) y Munich (1958-1976). En 1941 ocupó el cargo de director del Instituto Kaiser Wilhelm de Química Física, que en 1946 pasó a llamarse Instituto Max Planck de Física.

Heisenberg

Estuvo a cargo de la investigación científica del proyecto de la bomba atómica alemana durante la II Guerra Mundial. Bajo su dirección se intentó construir un reactor nuclear en el que la reacción en cadena se llevara a cabo con tanta rapidez que produjera una explosión, pero estos intentos no alcanzaron éxito. Estuvo preso en Inglaterra después de la guerra. Murió en 1976.

Heisenberg, uno de los primeros físicos teóricos del mundo, realizó sus aportaciones más importantes en la teoría de la estructura atómica. En 1925 comenzó a desarrollar un sistema de mecánica cuántica, denominado mecánica matricial, en el que la formulación matemática se basaba en las frecuencias y amplitudes de las radiaciones absorbidas y emitidas por el átomo y en los niveles de energía del sistema atómico.

El principio de incertidumbre desempeñó un importante papel en el desarrollo de la mecánica cuántica y en el progreso del pensamiento filosófico moderno. En 1932, Heisenberg fue galardonado con el Premio Nobel de Física. Entre sus numerosos escritos se encuentran Los principios físicos de la teoría cuántica, Radiación cósmica, Física y filosofía e Introducción a la teoría unificada de las partículas elementales.

Fuente: AstroMía

Experimento de Franck Hertz

INTRODUCCIÓN

En el año de 1914, J. Franck y G. Hertz describen en su publicación:

“Los electrones al chocar inelásticamente con los átomos de mercurio en estado gaseosos, suministran energía a los átomos de Hg en porciones discretas. Al suministro de energía sigue una emisión de luz, en donde los cuantos de luz presentan las energías correspondientes”
La mecánica cuántica nos enseña que los átomos poseen niveles discretos de energía y que ellos absorben o emiten solamente la energía correspondiente a la diferencia entre dos niveles discretos. Este hecho importante que difiere del concepto teórico común de la física clásica, puede verificarse en el experimento de Franck-Hertz.
Este experimento demostró la existencia de estados excitados en átomos de mercurio, ayudando a confirmar la teoría cuántica que predecía que los electrones solo ocupaban estados cuantizados, discretos de energía.

Experimento Franck Hertz

EXPERIMENTO DE FRANCK-HERTZ

En 1914, James Franck y Gustav Hertz realizaron un experimento que demostró la existencia de estados excitados en los átomos de mercurio, lo que ayuda a confirmar la teoría cuántica, que predijo que los electrones sólo ocupaban estados discretos, la energía cuantificada. 

Los electrones son acelerados por una tensión hacia una red de carga positiva en un sobre de cristal llena de vapor de mercurio. Más allá de la red fue una placa de recolección a cabo en un pequeño voltaje negativo con respecto a la red. Los valores de tensión de aceleración donde la corriente se redujo, dio una medida de la energía necesaria para forzar un electrón a un estado excitado.

Fuente: Buenas tareas

Postulados de la Mecánica Cuántica

Postulado 1:

Cada sistema físico es representado por un espacio de Hilbert y es descrito por cantidades físicas y estados representados por operadores lineales en dicho espacio.

(El espacio de Hilbert en cuestión es usualmente uno valuado en el campo numérico complejo, esto es, un espacio complejo de Hilbert¹.)

Postulado 2:

Cada cantidad física de un sistema cuántico es representada por un operador Hermitiano positivo O, el valor de expectación de dicho operador está dado por tr(pO), donde p es el operador Hermitiano de clase traza acotado que representa el estado característico del sistema.

(Este postulado junto con el primero dotan a la Mecánica Cuántica con su naturaleza esencialmente estadística.)

Postulado 3:

Cuando una cantidad física de un sistema inicialmente preparado en un estado representado por el operador estadístico p es medido, el estado del sistema inmediatamente después de la medición es representado por el operador estadístico

P = Pk p Pk / tr(pPk)

donde Pk es el operador de proyección en el subespacio correspondiente para la medición de salida, con una probabilidad dada por el valor de expectación de Pk sobre p.

(Este postulado es esencialmente la conexión entre el comportamiento cuántico de un sistema y el comportamiento clásico del mismo el cual se usa como marco de referencia para la medición del primero. )

Postulados cuánticos

Postulado 4:

Cada sistema físico compuesto por dos o más subsistemas es representado por un espacio de Hilbert que es el producto tensorial de los espacios de Hilbert que representan a cada subsistema; los operadores que representan las cantidades físicas actúan sobre este espacio producto.

Postulado 5:

La evolución temporal del estado de cada sistema físico cerrado, esto es, cada sistema físico que no interactúa con otros a su alrededor, es representada por

pt = U (t) p (0) U(t),

donde t es el parámetro temporal y U es un operador de unitariedad, y H es el generador de traslaciones temporales.

(Este postulado provee de la natural evolución en el tiempo a los sistemas cuánticos cerrados, que corresponden a transformaciones lineales de sus vectores de estado asociados.)

La mecánica cuántica de una partícula en movimiento en el espacio físico requiere el uso de un número infinito de espacios de Hilbert separables. Se nota que el espacio cuaterniónico de Hilbert es una alternativa de espacio vectorial sobre el cual formular la Mecánica Cuántica.

Fuente: urzmath

Modelo Atómico de Sommerfeld

El modelo atómico de Sommerfeld, es otro de los modelos atómicos conocidos, este fue creado por el físico Arnold Sommerfeld de nacionalidad alemanda, quién naciera en el año 1868 y falleciera en 1951. El físico y su teoría toman como referencia básicamente la generalización relativista que posee el modelo atómico de Bohr (modelo creado en el año 1913).

El alemán Sommerfeld en el año En 1916, logra perfeccionar el modelo de Bohr, lo hace intentando cubrir los dos problemas o fallas de éste dichoso modele, entonces para poder realizar esto, Sommerfeld realizó dos cambios escenciales:

- El primero fue el crear órbitas casi-elípticas para los electrones y las velocidades relativistas, debido a que según el modelo atómico de Bohr los electrones solamente giraban en torno a órbitas de forma circular.

- El segundo fue que la peculiaridad de la órbita generó un nuevo número cuántico, llamado número cuántico azimutal, el cual es utilizado para poder determinar la forma de los orbitales, este número es representado por la letra "l", sus valores van desde 0 hasta n-1.

Modelo Atómico de Sommerfeld

Entonces según estas correcciones se tiene que las órbitas:

l = 0 se llamaran luego orbitales s o sharp

l = 1 se llamaran p o principal.

l = 2 se llamaran d o diffuse.

l = 3 se llamaran f o fundamental.

Posteriormente Sommerfeld para hacer coincidir las frecuencias que eran calculadas con las frecuencias experimentadas, manifiesta que el núcleo del átomo no puede estar completamente inmóvil, sino más bien el núcleo y el electrón giran alrededor del medio de las masas del sistema, que debido a que el núcleo tiene una masa miles de veces superior a la masa del electrón, el núcleo deberá encontrarse ubicado cerca al electrón.

Todos estos nuevos aportes, Sommerfeld basandose en la Teoría de la relatividad de Albert Einstein, es que pudo modificar el modelo de Bohr de tal manera que en resumen se sabe por este modelo atómico que:

Los electrones se encuentran moviendose entorno al núcleo, dispuestos en órbitas de forma circular o de forma elíptica. Además que cada electrón viene a ser una corriente eléctrica minúscula.

Luego que a partir del segundo nivel energético hay dos subniveles o talvez más, que se encuentran en el mismo nivel.

En resumen desde el punto de vista relativista el modelo atómico de Sommerfeld no es nada más que una generalización del modelo atómico de Bohr, aunque no pudo comprobar las formas de emisión de las órbitas elípticas, solamente aseguró que la forma de estas no era circular.

Fuente: Modelode

Dualidad Onda-Corpúsculo de De Broglie

Louis-Victor Pierre Raymond de Broglie (1.892-1987) fue profesor de física en la Universidad de París (hacia 1.928), además de físico teórico llegando a uno de los giros científicos más interesantes de la historia de la f&iacu te;sica.

 En 1.942, en su tesis doctoral "Recherches sur la théorie des quanta", De Broglie introdujo un comportamiento ondulatorio para el electrón al que asoció una longitud de onda dependiente dl movimiento del mismo a través de su famosa expresión:

h=λ/p

donde h=cte. de Planck

λ=longitud de onda.

p=m·v (momento lineal o cantidad de movimiento)

El electrón, hasta ese momento estaba considerado como una de las partículas fundamentales, o sea, como un corpúsculo. Nunca nadie le había asociado a una partícula ningún comportamiento ondulatorio.Extendiendo la hipótesis de De Broglie a todos los cuerpo puede llegarse fácilmente a la conclusión de que, dependiendo de la velocidad y de la masa de los objetos, cualquiera de ellos puede tener un comportamiento ondulatorio, esto es, De Broglie rompió con los conceptos de onda y partícula tal y como se conocían (y como algunos lo consideran aún): dos conceptos totalmente separados. 

Para De Broglie, onda y partícula no son más que dos comportamientos distintos que puede tener la materia de tal forma que un electrón siempre seguir&a acute; siendo un electrón (su sustancia no va a cambiar) pero puede presentar fenómenos ondulatorios (difracción, superposición,....) o corpusculares, dependiendo de la velocidad que lleve en el experimento o situación concreta, esto es, no cambia su sustancia pero sí su comportamiento ante distintas situaciones de la misma forma que una persona es la misma en sus casa que en el trabajo, sin embargo su comportamiento no es el mismo.

Broglie

¿Y qué pasa con las ondas "puras"?. Durante nuestro bachillerato nos decían que una onda era "una perturbación en el medio", esto es, definiendo una onda como una perturbación podían existir ondas sin necesidad de que existiese un transporte de materia (por ejemplo, las ondas electromagnéticas). Obviamente, en este caso, las ondas no pueden comportarse como partículas puesto que no tienen soporte físico para hacerlo (según De Broglie, necesito también la masa para el producto p=m·v).  Los microscopios ópticos "normales" utilizan fotones para que impacten contra la muestra y se reflejen, dando lugar a la imagen del objeto "bombardeado". A partir de estas teorías comenzaron a utilizarse los microscopios electrónicos, que utilizan al electrón en lugar de al fotón para el bombardeo (su longitud de onda es mucho menor), consiguiendo mejores penetraciones y por tanto imágenes de objetos más pequeños que sería impensable conseguir con un microscopio óptico.

Si recordamos un artículo anterior sobre el efecto fotoeléctrico resulta que ya tenemos un fenómeno físico en el que un fenómeno considerado como "puramente ondulatorio" como es la luz se comportaba como una partícula (el fotón chocaba con el electrón y sólo pueden chocar las partículas). ¿Podría realizarse el experimento opuesto, o sea, un experimento en el que un elemento "puramente corpuscular" (por ejemplo, un electrón con su masa y con su carga) presente comportamiento ondulatorio?... Esto es lo que harán Davisson y Germer en el siguiente artículo.

Fuente: Geothesis

Ecuación de Onda de Schrödinger

Hoy toca hablar de la ecuación de Schrödinger, una ecuación diferencial hablando en términos matemáticos y de gran importancia a nivel físico, pues nos aporta todas las características de un electrón alrededor de un núcleo.

Podríamos decir que esta ecuación es, en física cuántica, lo que la Segunda Ley de Newton es en la física clásica.

La ecuación de Schrödinger es la siguiente:

Resolver esta ecuación nos permite conocer distintos “observables físicos” como la energía, el momento lineal, momento angular, etc. Hay que tener en cuenta que, como ya dijo Bohr en su modelo atómico, todos estos observables están cuantizados, es decir, solo pueden tomar valores múltiplos enteros de los números cuánticos de los que dependen.

Ecuación de Schrödinger

Pero para obtener estos resultados hay que seguir tres pasos:

 · Establecer las condiciones del sistema.

 · Resolver la ecuación de Schrödinger.

 · Hacer transformaciones matemáticas en la ecuación hasta llegar al resultado de interés.

Más allá de esto, Schrödinger definió un nuevo término de vital importancia, el “orbital”.

El cuadrado de la función de onda de Schrödinger, Ѱ², define la máxima probabilidad de encontrar una partícula en una zona del espacio, lo que se define como orbital. Cabe decir que el orbital definido por Schrödinger no es lo mismo que la órbita de Bohr, pues una órbita es la trayectoria que sigue una partícula y la órbita es la zona donde es máxima la probabilidad de encontrar dicha partícula.

Modelo de Bohr

Este modelo es estrictamente un modelo del átomo de hidrógeno tomando como punto de partida el modelo de Rutherford, Niels Bohr trata de incorporar los fenómenos de absorción y emisión de los gases, así como la nueva teoría de la cuantización de la energía desarrollada por Max Planck y el fenómeno del efecto fotoeléctrico observado por Albert Einstein.

“El átomo es un pequeño sistema solar con un núcleo en el centro y electrones moviéndose alrededor del núcleo en órbitas bien definidas.” Las órbitas están cuantizadas (los e- pueden estar solo en ciertas órbitas)

Cada órbita tiene una energía asociada. La más externa es la de mayor energía.

·       Los electrones no radian energía (luz) mientras permanezcan en órbitas estables.

·       Los electrones pueden saltar de una a otra órbita. Si lo hace desde una de menor energía a una de mayor energía absorbe un cuanto de energía (una cantidad) igual a la diferencia de energía asociada a cada órbita. Si pasa de una de mayor a una de menor, pierde energía en forma de radiación (luz).

Modelo atómico de Bohr

El mayor éxito de Bohr fue dar la explicación al espectro de emisión del hidrógeno. Pero solo la luz de este elemento. Proporciona una base para el carácter cuántico de la luz, el fotón es emitido cuando un electrón cae de una órbita a otra, siendo un pulso de energía radiada. Bohr no puede explicar la existencia de órbitas estables y para la condición de cuantización. Bohr encontró que el momento angular del electrón es h/2π por un método que no puede justificar.

Fuente: Aprende química

Radiación del Cuerpo Negro

Como ya se adelantó en la entrada anterior y, a pesar de que afirmamos que la física cuántica comenzaba con el descubrimiento de los rayos catódicos de Faraday, esta vez hablaremos del descubrimiento que realmente impulsó la física cuántica, el descubrimiento de Planck.

Para empezar, cabe decir que Planck estableció su hipótesis para condiciones ideales, es decir, para condiciones perfectas de presión, temperatura, etc.

Un cuerpo negro es aquel que absorbe toda la radiación que interacciona con él pero solo emite radiación en función de la temperatura.

Planck partió de que el cuerpo negro era una caja en la cual todas las radiaciones que se absorbían eran emitidas. Por decirlo en términos más coloquiales, la radiación “rebotaba”.

Para que se alcanzara el equilibrio térmico, la caja debía estar perfectamente cerrada para que no hubiese pérdidas de radiación. Sin embargo, Planck planteó que había un agujero muy pequeño por el que podía salir cierta cantidad de radiación, la cual nos permitiría saber qué frecuencia y qué intensidad tiene la radiación dentro de la caja.

Dependencia de la radiación emitida con la temperatura

Así, Planck estableció su ecuación:

E = h * f

Donde “E” es la energía, “h” es la constante de Planck y “f”, la frecuencia de la radiación.

Por ello, Planck recibió el reconocimiento de importantes científico como Louis De Broglie, quién dijo lo siguiente sobre él:

“PLANCK TUVO LA IDEA GENIAL DE INTRODUCIR EN LA

TEORÍA UN ELEMENTO NUEVO, COMPLEMENTE ORIGINAL Y DIFERENTE A

LAS CONCEPCIONES CLÁSICAS, QUE VENDRÍA A RESTRINGIR EL PAPEL DE

LOS OSCILADORES DE ALTA FRECUENCIA CON EL FAMOSO POSTULADO"

De Broglie afirmó ésto de Planck debido a que otros científicos habían intentado explicar la radiación del cuerpo negro mediante la física clásica, lo cual era imposible ya que daba resultados inverosímiles, por lo que a ese estudio se le llamó “la catástrofe ultravioleta”.

El maravilloso mundo de la Física Cuántica

Miles de misterios, secretos y descubrimientos científicos, son algunos de los elementos mejor guardados de esta ciencia. Por ello, para iniciarnos en este mundo de la física cuántica qué mejor que hacer un breve resumen sobre su origen y principales hallazgos.

La física cuántica comienza a mediados del siglo XIX con el descubrimiento de los rayos catódicos por parte del científico Michael Faraday.

No obstante, esta ciencia no se afianzó hasta el año 1900 cuando el científico Marx Planck descubrió la radiación del cuerpo negro explicada como la transferencia de  “cuantos de materia”, por lo que recibió el Premio Nobel en 1918.

Cuantos de materia

Tras este gran descubrimiento también hay que destacar a Niels Bhor, quién demostró que los electrones sólo pueden ocupar las órbitas de los átomos cuyas energías sean un múltiplo entero del “cuanto básico”.

Más tarde, en 1933, Erwin Schrdinger recibió el Premio Nobel de Física por la aportación de una ecuación que lleva su nombre, la cual permite conocer algunas propiedades de los objetos cuánticos como su energía, momento lineal, etc.

En 1925 Louis De Broglie publica la dualidad onda – corpúsculo, por lo que años más tarde, en 1929, recibirá el Premio Nobel.

Para terminar con esta introducción a la física cuántica hablaremos de Werner Heisenberg, quien en los años 1926 y 2927 estableció el principio de incertidumbre, el cual declara que es imposible conocer simultáneamente y con exactitud, la precisión y el momento lineal de una partícula cuántica.

Con esto terminamos, no os perdáis las próximas estradas de este blog que descubrirán con más profundidad los descubrimientos mencionados anteriormente y muchos más.