Determinación de la naturaleza ondulatoria de la materia

1. Margarita Gutiérrez Reyes 404 Determinación de la naturaleza ondulatoria de la materia

2. Determinacion de la naturaleza ondulatoria de la materia • Longitud masa y tiempo relativista • Relacion relativista de la masa y energia • Teoriacuántica y el efecto foto electrico • Identificación de la estructura atomica • Modelos atomicos • Dalton • Thompson • Rutherford • Bhor • Modelo cuantico • Numeros cuanticos y orbitales • Principio de exclusion de pauli • Principio de maxima multiplicidad • Principio de determinacion de hers enberg

3. Determinación de la naturaleza ondulatoria de la materia • IntroducciónEn este tema vamos a hablar sobre los postulados de la relatividad y sobre sus avances en todos estos años desde la física clásica hasta la moderna un poco mas sobre este tema nos explica que desde los principios del siglo XX, donde originalmente pretendían explicar ciertos conceptos de movimiento relativo, pero con los pasos de los años se ha convertido en una de las teorías básicas más importantes en las ciencias físicas .además Esta teoría, desarrollada por Albert Einstein, fue la base para que los físicos demostraran la unidad esencial de la materia y la energía, el espacio y el tiempo, y la equivalencia entre las fuerzas de la gravitación y los efectos de la aceleración de un sistema.Este tema hablaremos también de la energía de la relatividad les explicaremos su concepto de una forma resumida pero con los puntos que nosotros creemos que son importantes para nuestro ensayo. También les explicaremos que es la teoría cuántica y para que haya servido, además les mostraremos el efecto fotoeléctrico y para que es utilizado mayormente .Espero que este ensayo sirva de mucha ayudad para entender de una forma breve la determinación de la naturaleza ondulatoria de la materia.La determinación de la naturaleza ondulatoria de la materia.para el primer punto que es el postulado de la relatividad el físico Einstein se baso principalmente en los argumentos de simetría de las leyes de la naturaleza y en los experimentos ya hechos de dos famosos físicos llamados Michelson y Morley que se basaron en la mecánica newtoniana. También baso sus teorías en dos postulados importantes para Einstein: * “la velocidad de la luz en el vacío es la misma en todos los sistemas inerciales”* “las leyes físicas tienen la misma forma en todos los sistemas inerciales”El primero nos explica que todo movimiento es relativo a cualquier otra cosa, y por lo tanto el éter, que se había considerado durante todo el siglo XIX como medio

4. Longitud de la masa y tiempo relativista • Dos sucesos...No serán simultáneos, ya que se producirá la dilatación de la masa, el tiempo y la longitud, que varían de forma relativista. La única condición para que se produzca este fenómeno es que la velocidad del observador que se mueve debe ser próxima a la velocidad de la luz.Describir brevemente...Existen dos teorías físicas, la relativista y la clásica. Los resultados son los siguientes:La teoría corpuscular de la luz que explicó a través del efecto, Compton, la luz se puede comportar como un corpúsculo y no sólo como una ondaLa velocidad de la luz es constante y no necesita ningún medio para transportarse; viaja a través del vacío.Supongamos dos sistemas...Como sólo se mueve el sistema O' respecto O sobre el eje OX, sólo en la posición X' hay una variación respecto O, al igual que en la velocidad mientras que la aceleración es nula en X' y Y'/Z' porque la velocidad es constante y no hay velocidad, respectivamente.Cuáles son los postulados..Primer postulado: las leyes físicas son las mismas en todos los sistemas de referencia inerciales. No existe un sistema inercial de referencia privilegiado que se pueda considerar como absoluto.Segundo postulado: la velocidad en el vacío es una constante universal, que es independiente del movimiento de la fuente de luz.Establece las diferencias...1.- Para la física clásica existía un único sistema de referencia y todo se movía respecto a ese sistema, mientras que para la física moderna no existe un único sistema de referencia.2º. Para la física clásica, la velocidad de la luz dependía del foco emisor, mientras que para la moderna el valor de la luz siempre es el mismo.Describir el efecto fotoeléctrico Es la emisión de electrones por metales iluminados con luz de determinada frecuencia. Para cada sustancia hay una referencia mínima por debajo de la cual no se producen fotoelectrones, por más intensa que sea la radiación.Porque el espectro del hidrógeno...Porque sólo hay un electrón que puede pasar a diferentes niveles de energía según la radiación que choque con el átomo de hidrógeno. El espectro de energía está cuantificado.Una superficie metálica...La azul: si emitirá e- porque su longitud de onda, al ser menor que la verde, emite con una energía de radiación mayor. Así la energía será suficiente para arrancar los e- de la superficie metálica..La roja no emitirá e- porque su longitud de onda es mayor que la amarilla.Enunciar la hipótesis de De Broglie.Broglie propuso que la materia también deberá poseer propiedades tanto ondulatorias como corpusculares. Hasta ahora, los electrones se habían considerado como partículas y, por lo tanto, eran distintas a una onda. Broglie propuso eliminar esta distinción: un haz de partículas y una onda son esencialmente el mismo fenómeno; así el electrón posee una longitud de onda.Explicar brevemente el efecto...La luz blanca pasa por una rendija y se descompone según las distintas longitudes de onda. Se desvía y se ve que no era igual a , que era la que se obtenía en el detector. Conclusión:. Es cierto que el átomo de hidrógeno...Cuando un átomo recibe energía para saltar de un nivel a otro, esta se libera y emite una radiación electromagnética que se ve en el espectro. Si dependerá de la energía que se irradia al átomo de hidrógeno

5. Relacion relativista de la masa y energia • La energía relativista E representa la energía total que se podría obtener (en forma de radiación) si lográramos convertir toda la masa relativista en energía, tal como sucede en el fenómeno conocido como "aniquilación de pares". Por primera vez se dispone de un cálculo de energía total válido para cualquier sistema físico, cuyo valor tiene significado físico. Se hace notar que las magnitudes tales como Energía interna (Termodinámica), Energía potencial (Campos conservativos), Energía mecánica (Mecánica clásica), están definidas a menos de una constante arbitraria y su valor numérico no tiene significado físico. • La energía total de una partícula en reposo, “almacenada” en su masa propia, está dada por E=m0 c2.Los mecanismos de conversión de masa en energía radiante y viceversa, fueron estudiados durante la primera mitad del siglo XX, principalmente con el formalismo de la Teoría Cuántica de Campos (iniciada en la década del 20), actualmente en desarrollo. • El Principio permite dar una definición de masa (relativista) compatible con partículas no masivas, es decir sin masa propia (fotones), generando una coherencia lógica, general y sin limitaciones, con la definición de cantidad de movimiento propuesta (p=mv).Se define como masa de cualquier sistema físico, sea puntual o extenso, masivo o no masivo (masa propia nula), al escalar obtenido del cociente entre la Energía totalE del sistema y el cuadrado de la velocidad de la luz en el vacío.Su expresión matemática es: m= E/c2En consecuencia, podemos dar una definición precisa para la cantidad de movimiento, válida para partículas masivas y no masivas: p = E/c2v, siendo E la energía totalEn el apartado Temas Especiales se tratará la aplicación de este concepto en el artículo “Curvatura de la luz en Relatividad Especial”. • Los Principios de conservación de la masa y de la energía, que se formularon de manera independiente para sistemas aislados, ahora se relacionan en un único Principio pues masa y energía están relacionadas por el Principio de Equivalencia entre masa y energía.

6. Teoria cuantica y el efecto foto electrico • El efecto fotoeléctrico consiste en la emisión de electrones por un metal o fibra de carbono cuando se hace incidir sobre él una radiación electromagnética (luz visible o ultravioleta, en general). A veces se incluyen en el término otros tipos de interacción entre la luz y la materia: • Fotoconductividad: es el aumento de la conductividad eléctrica de la materia o en diodos provocada por la luz. Descubierta por Willoughby Smith en el selenio hacia la mitad del siglo XIX. • Efecto fotovoltaico: transformación parcial de la energía luminosa en energía eléctrica. La primera célula solar fue fabricada por Charles Fritts en 1884. Estaba formada por selenio recubierto de una fina capa de oro. • El efecto fotoeléctrico fue descubierto y descrito por Heinrich Hertz en 1887, al observar que el arco que salta entre dos electrodos conectados a alta tensión alcanza distancias mayores cuando se ilumina con luz ultravioleta que cuando se deja en la oscuridad. La explicación teórica fue hecha por Albert Einstein, quien publicó en 1905 el revolucionario artículo “Heurística de la generación y conversión de la luz”, basando su formulación de la fotoelectricidad en una extensión del trabajo sobre los cuantos de Max Planck. Más tarde Robert Andrews Millikan pasó diez años experimentando para demostrar que la teoría de Einstein no era correcta, para finalmente concluir que sí lo era. Eso permitió que Einstein y Millikan fueran condecorados con premios Nobel en 1921 y 1923, respectivamente. • Se podría decir que el efecto fotoeléctrico es lo opuesto a los rayos X, ya que el efecto fotoeléctrico indica que los fotones luminosos pueden transferir energía a los electrones. Los rayos X (no se sabía la naturaleza de su radiación, de ahí la incógnita "X") son la transformación en un fotón de toda o parte de la energía cinética de un electrón en movimiento. Esto se descubrió casualmente antes de que se dieran a conocer los trabajos de Planck y Einstein (aunque no se comprendió entonces

7. Identificacion de la estructura atomica • La teoría atómica constituyó tan sólo inicialmente una hipótesis de trabajo, muy fecundada en el desarrollo posterior de la Química, pues un fue hasta fines del siglo XIX en que fue universalmente aceptada al conocerse pruebas físicas concluyentes de la existencia real de los átomos. Pero fue entonces cuando se llegó a la conclusión de que los átomos eran entidades complejas formadas por partículas más sencillas y que los átomos de un mismo elemento tenían en muchísimos casos masa distinta. Estas modificaciones sorprendentes de las ideas de Dalton acerca de la naturaleza de los átomos no invalidan en el campo de la Química los resultados brillantes de la teoría atómica. • Los átomos están constituidos por protones, neutrones y electrones. Los protones están cargados positivamente y se encuentran reunidos con los neutrones (sin carga) en el núcleo. Los electrones, que tienen una carga negativa igual en magnitud a la carga positiva del protón, se mueven en el espacio que rodea al núcleo. Los protones y los neutrones tienen masas semejantes, aproximadamente 1800 veces mayor que la masa de un electrón. Casi toda la masa del átomo reside en el núcleo, pero son los electrones los que toman parte en los enlaces y en las reacciones químicas. • Cada elemento se distingue por el número de protones en su núcleo. Por lo general, el número de neutrones es semejante al número de protones, aunque puede variar. Los átomos que tienen el mismo número de protones, pero diferente número de neutrones se llaman isótopos. Por ejemplo, la especie más común de átomo de carbono tiene en su núcleo seis protones y seis neutrones. Su número de masa (la suma de protones y neutrones) es 12, y representamos su símbolo 12C. Aproximadamente 1% de los átomos de carbono tienen siete neutrones; el número de masa es 13, y el símbolo es 13C. • ESTRUCTURA ELECTRÓNICA DEL ÁTOMO. • Las propiedades químicas de un elemento se determinan por el número de protones en su núcleo y el correspondiente número de electrones alrededor del mismo. Los electrones son los que forman enlaces y determinan la estructura de las moléculas resultantes. Como son pequeños y livianos, muestran propiedades tanto de partículas como de ondas; en muchos aspectos, los electrones en los átomos y las moléculas se comportan mas como ondas que como partículas. • Los electrones que están unidos a los núcleos se encuentran en orbítales. El principio de incertidumbre de Heisenberg afirma que nunca se puede determinar con exactitud dónde se encuentra el electrón; pero aun cuando no se conozca su lugar exacto, podemos hablar de la densidad electrónica, que es la probabilidad de encontrar al electrón en una parte determinada del orbital. Por tanto, un orbital es un estado permitido de energía de un electrón, con una función asociada de probabilidad que define la distribución de la densidad electrónica en el espacio. • 3. HECHOS QUE DEMUESTRAN LA NATURALEZA ELÉCTRICA DE LA MATERIA. • La idea de que la materia está compuesta en última instancia por partículas discretas, es muy antigua. Cerca del año 400 a.C. se enunció esta idea en los escritos de Deócrito, filosofo griego, quien aparentemente había sido iniciado en ella por su maestro, un hombre llamado Leucipo. La idea fue rechazada por Platón y Aristóteles, no siendo sino hasta el año 1650 de nuestra era cuando se la presentó de nuevo, esta vez por el físico italiano Gassendi. Sir Isaac Newton (1642-1727) apoyó las argumentaciones de Gassendi con estas palabras: • …….parece probable que Dios, en el Inicio, formo la materia en partículas sólidas, masivas, duras, impenetrables y móviles de Tamaños y Formas tales, y con tales otras Propiedades, y en tales Proporciones respecto al Espacio, como fuera mas conducente al Fin para el cual las formó… • Antes de 1800, la idea de que la materia es particulada por naturaleza se basó en gran parte en la intuición de quines se adherían a tal idea. Quizá el más notable de ellos fue el químico ruso Mikhail Lomonosov (1711-1765), quien especuló sobre la naturaleza y movimientos de las diminutas partículas de que se compone la materia. Sus ideas se anticiparon cuando menos en un siglo a la teoría cinética de los gases y al concepto de la energía térmica. • En 1808 un maestro inglés de escuela, John Dalton, empleando su notable percepción científica, formuló una explicación de muchas leyes hasta entonces conocidas en química, las que desde entonces se conocieron como teoría atómica. Supuso que los elementos se componen de partículas diminutas llamadas átomos. Además propuso que todos los átomos de una sustancia elemental dada son semejantes y que las sustancias compuestas se forman cuando uno o más átomos de un elemento se combinan en proporción definida con uno o más átomos de otro elemento. Esta teoría, aunque simple, fue muy conveniente ya que explicaba hechos experimentales y generalizaciones deducidas de ellos.

8. Modelos atomicos • El modelo atómico de Bohr o de Bohr-Rutherford es un modelo clásico del átomo, pero fue el primer modelo atómico en el que se introduce una cuantización a partir de ciertos postulados (ver abajo). Fue propuesto en 1913 por el físico danés Niels Bohr, para explicar cómo los electrones pueden tener órbitas estables alrededor del núcleo y por qué los átomos presentaban espectros de emisión característicos (dos problemas que eran ignorados en el modelo previo de Rutherford). Además el modelo de Bohr incorporaba ideas tomadas del efecto fotoeléctrico, explicado por Albert Einstein en 1905 • Introducción [editar] • Bohr se basó en el átomo de hidrógeno para hacer el modelo que lleva su nombre. Bohr intentaba realizar un modelo atómico capaz de explicar la estabilidad de la materia y los espectros de emisión y absorción discretos que se observan en los gases. Describió el átomo de hidrógeno con un protón en el núcleo, y girando a su alrededor un electrón. El modelo atómico de Bohr partía conceptualmente del modelo atómico de Rutherford y de las incipientes ideas sobre cuantización que habían surgido unos años antes con las investigaciones de Max Planck y Albert Einstein. Debido a su simplicidad el modelo de Bohr es todavía utilizado frecuentemente como una simplificación de la estructura de la materia. • En este modelo los electrones giran en órbitas circulares alrededor del núcleo, ocupando la órbita de menor energía posible, o la órbita más cercana posible al núcleo. El electromagnetismo clásico predecía que una partícula cargada moviéndose de forma circular emitiría energía por lo que los electrones deberían colapsar sobre el núcleo en breves instantes de tiempo. Para superar este problema Bohr supuso que los electrones solamente se podían mover en órbitas específicas, cada una de las cuales caracterizada por su nivel energético. Cada órbita puede entonces identificarse mediante un número entero n que toma valores desde 1 en adelante. Este número "n" recibe el nombre de Número Cuántico Principal. • Bohr supuso además que el momento angular de cada electrón estaba cuantizado y sólo podía variar en fracciones enteras de la constante de Planck. De acuerdo al número cuántico principal calculó las distancias a las cuales se hallaba del núcleo cada una de las órbitas permitidas en el átomo de hidrógeno. • Estos niveles en un principio estaban clasificados por letras que empezaban en la "K" y terminaban en la "Q". Posteriormente los niveles electrónicos se ordenaron por números. Cada órbita tiene electrones con distintos niveles de energía obtenida que después se tiene que liberar y por esa razón el electrón va saltando de una órbita a otra hasta llegar a una que tenga el espacio y nivel adecuado, dependiendo de la energía que posea, para liberarse sin problema y de nuevo volver a su órbita de origen. • Sin embargo no explicaba el espectro de estructura fina que podría ser explicado algunos años más tarde gracias al modelo atómico de Sommerfeld. Históricamente el desarrollo del modelo atómico de Bohr junto con la dualidad onda-corpúsculo permitiría a Erwin Schrödinger descubrir la ecuación fundamental de la mecánica cuántica

9. platon • Platón[1] (en griego antiguo: Πλάτων) (Atenas o Egina,[2]ca.427-347 a. C.)[2] fue un filósofo griego seguidor de Sócrates[3] y maestro de Aristóteles.[4] En 387 fundó la Academia,[5] institución que continuaría su marcha a lo largo de más de novecientos años[6] y a la que Aristóteles acudiría desde Estagira a estudiar filosofía alrededor del 367, compartiendo, de este modo, unos veinte años de amistad y trabajo con su maestro.[7] Platón participó activamente en la enseñanza de la Academia y escribió, siempre en forma de diálogo, sobre los más diversos temas, tales como filosofía política, ética, psicología, antropología filosófica, epistemología, gnoseología, metafísica, cosmogonía, cosmología, filosofía del lenguaje y filosofía de la educación; intentó también plasmar en un Estado real su original teoría política, razón por la cual viajó dos veces a Siracusa, Sicilia, con intenciones de poner en práctica allí su proyecto, pero fracasó en ambas ocasiones y logró escapar penosamente y corriendo peligro su vida debido a las persecuciones que sufrió por parte de sus opositores.[5] • Su influencia como autor y sistematizador ha sido incalculable en toda la historia de la filosofía, de la que se ha dicho con frecuencia que alcanzó identidad como disciplina gracias a sus trabajos. Alfred North Whitehead llegó a comentar

10. thompson • El Thompson es un subfusilestadounidense, diseñado por John Taliaferro Thompson en 1919, que adquirió mala fama durante la época de la Prohibición. Se le veía habitualmente en los medios de la época, siendo usado tanto por los agentes de las fuerzas policiales como por los criminales.UNIQ0e9da9e023ed622d-nowiki-00000001-QINU1UNIQ0e9da9e023ed622d-nowiki-00000002-QINU El Thompson también era conocido informalmente por los apodos "Tommy Gun", "Trench Broom", "Trench Sweeper", "Chicago Typewriter", "Chicago Piano", "Chicago Style" o "The Chopper".[2][3][4][5] • El Thompson era preferido por soldados, criminales, policía y civiles por su ergonomía, tamaño compacto, fiabilidad, elevada cadencia de tiro en modo automático y por emplear la munición.45 ACP. Fue utilizado por las Fuerzas Armadas de los Estados Unidos en el transcurso de la Segunda Guerra Mundial y, desde entonces, ha ganado popularidad entre los coleccionistas civiles por su importancia histórica

11. ruttherford • Ernest Rutherford, OM, PC, FRS, conocido también como Lord Rutherford (Brightwater, Nueva Zelanda, 30 de agosto de 1871 – Cambridge, Reino Unido, 19 de octubre de 1937), fue un físico y químiconeozelandés. • Se dedicó al estudio de las partículas radioactivas y logró clasificarlas en alfa (α), beta (β) y gamma (γ). Halló que la radiactividad iba acompañada por una desintegración de los elementos, lo que le valió ganar el Premio Nobel de Química en 1908. Se le debe un modelo atómico, con el que probó la existencia del núcleo atómico, en el que se reúne toda la carga positiva y casi toda la masa del átomo. Consiguió la primera transmutación artificial con la colaboración de su discípulo Frederick Soddy. • Durante la primera parte de su vida se consagró por completo a sus investigaciones, pasó la segunda mitad dedicado a la docencia y dirigiendo los Laboratorios Cavendish de Cambridge, en donde se descubrió el neutrón. Fue maestro de Niels Bohr y Robert Oppenheimer.

12. bhor • NielsHenrik David Bohr (Danish: [ˈnels ˈboɐ̯ˀ]; 7 October 1885 – 18 November 1962) was a Danishphysicist who made foundational contributions to understanding atomic structure and quantum mechanics, for which he received the Nobel Prize in Physics in 1922. Bohr was also a philosopher and a promoter of scientific research. • Bohr developed the Bohr model of the atom with the atomic nucleus at the centre and electrons in orbit around it, which he compared to the planets orbiting the Sun. He helped develop quantum mechanics, in which electrons move from one energy level to another in discrete steps, instead of continuously. He founded the Institute of Theoretical Physics at the University of Copenhagen, now known as the Niels Bohr Institute, which opened in 1920. Bohr mentored and collaborated with physicists including Hans Kramers, Oskar Klein, George de Hevesy and Werner Heisenberg. He predicted the existence of a new zirconium-like element, which was named hafnium, after Copenhagen, when it was discovered. Later, the element bohrium was named after him. He conceived the principle of complementarity: that items could be separately analysed as having contradictory properties, like behaving as a wave or a stream of particles. The notion of complementarity dominated his thinking on both science and philosophy. • During the 1930s, Bohr gave refugees from Nazism temporary jobs at the Institute, provided them with financial support, arranged for them to be awarded fellowships from the Rockefeller Foundation, and ultimately found them places at various institutions around the world. After Denmark was occupied by the Germans, he had a dramatic meeting in Copenhagen with Heisenberg, who had become the head of the German nuclear energy project. In 1943, fearing arrest, Bohr fled to Sweden, where he persuaded King Gustav V of Sweden to make public Sweden's willingness to provide asylum. He was then flown to Britain, where he joined the British Tube Alloys nuclear weapons project, and was part of the British team of physicists who worked on the Manhattan Project. After the war, Bohr called for international cooperation on nuclear energy. He was involved with the establishment of CERN, and became the first chairman of the Nordic Institute for Theoretical Physics in 1957. He was also involved with the founding of the Risø DTU National Laboratory for Sustainable Energy

13. Modelo cuantico • 4. Modelo de Schrödinger (NUBE DE ELECTRONES) • 5. Erwin Schrödinger Erwin Rudolf Josef Alexander Schrödinger (1887-1961) Fue un físico austríaco, nacionalizado irlandés, que realizó importantes contribuciones en los campos de la mecánica cuántica y la termodinámica. Recibió el Premio Nobel de Física en 1933 por haber desarrollado la ecuación de Schrödinger. Tras mantener una larga correspondencia con Albert Einstein propuso el experimento mental del gato de Schrödinger que mostraba las paradojas e interrogantes a los que abocaba la física cuántica. • 6. El Gato de Schrödinger • 7. Si lo que ocurre en el interior de la caja lo intentamosdescribir aplicando las leyes de la mecánica cuántica,llegamos a una conclusión muy extraña. El gato vendrádescrito por una función de onda extremadamentecompleja resultado de la superposición de dos estadoscombinados al cincuenta por ciento: "gato vivo" y "gatomuerto". Es decir, el gato estaría a la vez vivo y muerto;se trataría de dos estados indistinguibles.En Conclusión…El sentido común nos indica que el gato no puede estar vivoy muerto a la vez. Pero la mecánica cuántica dice quemientras nadie mire en el interior de la caja el gato seencuentra en una superposición de los dos estados: vivo ymuerto. • 8. El principio de Incertidumbre Al considerar partículas con masas muy pequeñas (escalas atómicas) no es posible determinar con suficiente precisión y simultáneamente su posición y su velocidad (Heisemberg 1927). En otras palabras, cuanta mayor certeza se busca en determinar la posición de una partícula, menos se conoce su cantidad de movimiento lineal y, por tanto, su velocidad. Esto implica que las partículas, en su movimiento, no tienen asociada una trayectoria definida. • 9. El Principio de la Incertidumbre ¿Qué relación tiene con los átomos?En efecto, si por ejemplo pensamos en lo que sería la medida de laposición y velocidad de un electrón, para realizar la medida (parapoder "ver" de algún modo el electrón) es necesario que un fotón deluz choque con el electrón, con lo cual está modificando su posición yvelocidad; es decir, por el mismo hecho de realizar la medida, elexperimentador modifica los datos de algún modo, introduciendo unerror que es imposible de reducir a cero, por muy perfectos que seannuestros instrumentos. • 10. Distancia media Tierra-Luna = 384.000.000 mDistancia media Tierra-Luna = 3,84 · 10 8 m (tres cifrassignificativas)Radio del átomo de hidrógeno = 0,000000000053 mRadio del átomo de hidrógeno = 5,3 · 10 -11 m (dos cifrassignificativas)Velocidad de la luz en el vacío = 299.792,458 km/s (300.000 Km/s)Velocidad de la luz en el vacío = 2,99792458 · 10 8 km/s (9 cifrassignificativas) • 11. La ecuación de Schrödinger Es una ecuación que incluye las componentes ondulatorias. El movimiento deuna onda se describe matemáticamente mediante una ecuación que sedenomina ecuación de onda. Schrödinger describió el comportamiento del electrón girando alrededor delnúcleo como una onda y planteó la ecuación de onda. Al resolver matemáticamente esta ecuación se obtienen distintas soluciones(estados del sistema). Para el átomo de hidrógeno existen infinitas soluciones de la ecuación de onda (infinitos estados o estados electrónicos del sistema). Cada estado electrónico está caracterizado por 4 números, los números cuánticos: n,

14. Numeroscuanticosorbitales • Los números cuánticos son unos números asociados a magnitudes físicas conservadas en ciertos sistemas cuánticos. Corresponden con los valores posibles de aquellos observables que conmutan con el Hamiltoniano del sistema. Los números cuánticos permiten caracterizar los estados estacionarios, es decir los estados propios del sistema. • En física atómica, los números cuánticos son valores numéricos discretos que indican las características de los electrones en los átomos, esto está basado en la teoría atómica de Niels Bohr que es el modelo atómico más aceptado y utilizado en los últimos tiempos por su simplicidad. • En física de partículas, también se emplea el término números cuánticos para designar a los posibles valores de ciertos observables o magnitud física que poseen un espectro o rango posible de valores discreto.

15. Principio de exclusion de pauli • Históricamente el principio de exclusión de Pauli fue formulado para explicar la estructura atómica, y consistía en imponer una restricción sobre la distribución de los electrones entre los diferentes estados. Posteriormente, el análisis de sistemas de partículas idénticas llevó a la conclusión de que cualquier estado debía tener una simetría bajo intercambio de partículas peculiar, lo cual implicaba que existían dos tipos de partículas: fermiones, que satisfarían el principio de Pauli, y bosones, que no lo satisfarían. • Como se ha dicho, el principio de exclusión de Pauli sólo es aplicable a fermiones, esto es, partículas que forman estados cuánticos antisimétricos y que tienen espín semientero. Son fermiones, por ejemplo, los electrones y los quarks (estos últimos son los que forman los protones y los neutrones). El principio de exclusión de Pauli rige, así pues, muchas de las características distintivas de la materia. En cambio, partículas como el fotón y el (hipotético) gravitón no obedecen a este principio, ya que son bosones, esto es, forman estados cuánticos simétricos y tienen espín entero. Como consecuencia, una multitud de fotones puede estar en un mismo estado cuántico de partícula, como en los láseres. • Es sencillo derivar el principio de Pauli, basándonos en el teorema espín-estadística aplicado a partículas idénticas. Los fermiones de la misma especie forman sistemas con estados totalmente antisimétricos, lo que para el caso de dos partículas significa que: • (La permutación de una partícula por otra invierte el signo de la función que describe al sistema). Si las dos partículas ocupan el mismo estado cuántico , el estado del sistema completo es . Entonces, • así que este caso no puede darse porque en ese caso el ket anterior no representa un estado físico. Este resultado puede generalizar por inducción al caso de más de dos partículas.

16. Principio de maxima multiplicidad • Principio de máxima multiplicidadEl principio de máxima duplicidad (regla Hund ), establece que: los electrones que entran en los orbítales p, d o f ocuparan primero orbítales con sus giros paralelos en el mismo sentido. También puede expresarse asi: ningún orbital puede tener dos electrones mientras otro del mismo subnivel este vació.Este principio hace referencia que cuando los electrones se van agregando a los orbítales que tienen la misma energía (llamados degenerados) lo deben de hacer entrando un electrón en cada orbital de forma tal que queden desapareados y con spin paralelo antes de que completar un orbital donde los electrones se encuentran apareados, por ejemplo el fósforo tiene un numero atómico de 15 sus tres últimos electrones se encuentran en el subnivel p del nivel 3, la colocación de estos tres electrones se puede representar de la siguiente maneraSeria incorrecto si estos tres últimos electrones de fósforo solo ocuparan dos orbítales degenerado del subnivel p.La regla de hund se base en el hecho de que los electrones se repelen uno al otro. Al ocupar diferentes orbítales, los electrones permanecen tan alejados uno de otro, como es posible, minimizando las repulsiones electrón|N |7 |[pic] |1s2 2s2 2p3 ||Ne |10 |[pic] |1s2 2s2 2p6 ||Na |11 |[pic] |1s2 2s2 2p6 3s1 |Principio de máxima sencillez de yeu taLa energía de los orbítales aumenta al incrementarse el valor de n+l ; cuando hay dos subniveles con el mismo valor de n+l , la energía aumenta con el valor de “n” .Por lo tanto, la ocupación de los orbítales correspondientes a un mismo numero cuantico principal no sigue un orden progresivo numérico si no que sigue un orden de cantidad de

17. Principio deindeterminacion de heisenberg • Saltar a: navegación, búsqueda • Gráfico del Principio de Indeterminación de Heisenberg. • En mecánica cuántica, la relación de indeterminación de Heisenberg o principio de incertidumbre establece la imposibilidad de que determinados pares de magnitudes físicas sean conocidas con precisión arbitraria. Sucintamente, afirma que no se puede determinar, en términos de la física cuántica, simultáneamente y con precisión arbitraria, ciertos pares de variables físicas, como son, por ejemplo, la posición y el momento lineal (cantidad de movimiento) de un objeto dado. En otras palabras, cuanta mayor certeza se busca en determinar la posición de una partícula, menos se conoce su cantidad de movimiento lineal y, por tanto, su velocidad. Este principio fue enunciado por Werner Heisenberg en 1927. • El principio de indeterminación no tiene un análogo clásico y define una de las diferencias fundamentales entre física clásica y física cuántica. Desde un punto de vista lógico es una consecuencia de axiomas corrientes de la mecánica cuántica y por tanto estrictamente se deduce de los mismos