37
Crisis y renovación U

Un resumen rÆpido - jacobi.fis.ucm.esjacobi.fis.ucm.es/rtandres/iesgd/1819/b2/moderna/qm/intro/qm.pdf · Resumen (i) Los modelos atómicos de la física clásica Modelo de Rutherford

  • Upload
    others

  • View
    7

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Un resumen rÆpido - jacobi.fis.ucm.esjacobi.fis.ucm.es/rtandres/iesgd/1819/b2/moderna/qm/intro/qm.pdf · Resumen (i) Los modelos atómicos de la física clásica Modelo de Rutherford

Crisis y renovaciónUn resumen rápido

de los orígenes de la física cuántica

Page 2: Un resumen rÆpido - jacobi.fis.ucm.esjacobi.fis.ucm.es/rtandres/iesgd/1819/b2/moderna/qm/intro/qm.pdf · Resumen (i) Los modelos atómicos de la física clásica Modelo de Rutherford

Resumen (i)

Los modelos atómicos de la física clásica

Modelo de Rutherford

I ¿Y los espectros atómicos?

I Contra la electrodinámica

Los modelos semiclásicos

El modelo de Bohr

I Los postulados ad hoc

I El espectro del átomo de hidrógeno

I Transiciones electrónicas y ley de Planck

Page 3: Un resumen rÆpido - jacobi.fis.ucm.esjacobi.fis.ucm.es/rtandres/iesgd/1819/b2/moderna/qm/intro/qm.pdf · Resumen (i) Los modelos atómicos de la física clásica Modelo de Rutherford

Resumen (ii)

Los modelos cuánticos

El modelo de Schrödinger

I La dualidad onda-partícula de de Broglie

I La ecuación de onda

I La función de onda y los estados estacionarios

El espectro atómico multielectrónico

I Reglas de aufbau. Hic sunt dracones...

I Orbitales e interacciones electrónicas

El efecto fotoeléctrico

I Cinemática del efecto fotoeléctrico

I Dinámica del efecto fotoeléctrico

I Fórmula de Klein-Nishina

Page 4: Un resumen rÆpido - jacobi.fis.ucm.esjacobi.fis.ucm.es/rtandres/iesgd/1819/b2/moderna/qm/intro/qm.pdf · Resumen (i) Los modelos atómicos de la física clásica Modelo de Rutherford

Los modelos atómicosde la física clásica

Page 5: Un resumen rÆpido - jacobi.fis.ucm.esjacobi.fis.ucm.es/rtandres/iesgd/1819/b2/moderna/qm/intro/qm.pdf · Resumen (i) Los modelos atómicos de la física clásica Modelo de Rutherford

Los modelos atómicos de la física clásica

Recuerda...

I Física clásica significa no cuántica

I Tradicionalmente: Rutherford (Thomson=precursor)

Page 6: Un resumen rÆpido - jacobi.fis.ucm.esjacobi.fis.ucm.es/rtandres/iesgd/1819/b2/moderna/qm/intro/qm.pdf · Resumen (i) Los modelos atómicos de la física clásica Modelo de Rutherford

Modelo de Rutherford

Pros

I Es capaz de explicar los experimentos dela época: σT

I El primer modelo con estructurainterna: núcleo y corteza

I Permite calcular parámetros deestructura: r , v, etc.

Cons

I El desarrollo experimental empieza aabrir brecha...

I ¿Procesos radiativos?Espectroscopía, estabilidad...

I ¿Estabilidad nuclear?Radiactividad...

Page 7: Un resumen rÆpido - jacobi.fis.ucm.esjacobi.fis.ucm.es/rtandres/iesgd/1819/b2/moderna/qm/intro/qm.pdf · Resumen (i) Los modelos atómicos de la física clásica Modelo de Rutherford

Espectros atómicos

I Electrodinámica↔ Espectrosdiscretos

I Líneas de absor-ción/emisióncaracterísticaspara cada átomo

Page 8: Un resumen rÆpido - jacobi.fis.ucm.esjacobi.fis.ucm.es/rtandres/iesgd/1819/b2/moderna/qm/intro/qm.pdf · Resumen (i) Los modelos atómicos de la física clásica Modelo de Rutherford

Los modelos semiclásicos

Page 9: Un resumen rÆpido - jacobi.fis.ucm.esjacobi.fis.ucm.es/rtandres/iesgd/1819/b2/moderna/qm/intro/qm.pdf · Resumen (i) Los modelos atómicos de la física clásica Modelo de Rutherford

La propuesta de Bohr (i)

Page 10: Un resumen rÆpido - jacobi.fis.ucm.esjacobi.fis.ucm.es/rtandres/iesgd/1819/b2/moderna/qm/intro/qm.pdf · Resumen (i) Los modelos atómicos de la física clásica Modelo de Rutherford

La propuesta de Bohr (ii)

Pros

I Explica (de aquella manera... laexistencia de espectros)

I Introduce la idea de los cuantos dePlanck y la dualidad de Broglie

I Explica (de aquella manera) laestabilidad de la materia

Cons

I Basa su eficacia en postulados

I No explica espectros complejos (sólo elde H, y sólo hasta que losespectrómetros empiezan a tener granresolución...)

I La estabilidad nuclear sigue siendo unaincógnita...

Page 11: Un resumen rÆpido - jacobi.fis.ucm.esjacobi.fis.ucm.es/rtandres/iesgd/1819/b2/moderna/qm/intro/qm.pdf · Resumen (i) Los modelos atómicos de la física clásica Modelo de Rutherford

El espectro del hidrógeno

Page 12: Un resumen rÆpido - jacobi.fis.ucm.esjacobi.fis.ucm.es/rtandres/iesgd/1819/b2/moderna/qm/intro/qm.pdf · Resumen (i) Los modelos atómicos de la física clásica Modelo de Rutherford

Espectros continuosy discretos

Page 13: Un resumen rÆpido - jacobi.fis.ucm.esjacobi.fis.ucm.es/rtandres/iesgd/1819/b2/moderna/qm/intro/qm.pdf · Resumen (i) Los modelos atómicos de la física clásica Modelo de Rutherford

¿Somos radiactivos o radiativos?

Page 14: Un resumen rÆpido - jacobi.fis.ucm.esjacobi.fis.ucm.es/rtandres/iesgd/1819/b2/moderna/qm/intro/qm.pdf · Resumen (i) Los modelos atómicos de la física clásica Modelo de Rutherford

Cuerpos en eqilibrio radiativo

Page 15: Un resumen rÆpido - jacobi.fis.ucm.esjacobi.fis.ucm.es/rtandres/iesgd/1819/b2/moderna/qm/intro/qm.pdf · Resumen (i) Los modelos atómicos de la física clásica Modelo de Rutherford

La catástrofe de Rayleigh-Jeans y el joven Planck

Page 16: Un resumen rÆpido - jacobi.fis.ucm.esjacobi.fis.ucm.es/rtandres/iesgd/1819/b2/moderna/qm/intro/qm.pdf · Resumen (i) Los modelos atómicos de la física clásica Modelo de Rutherford

Técnicas espectroscópicas:breviario indispensable

Page 17: Un resumen rÆpido - jacobi.fis.ucm.esjacobi.fis.ucm.es/rtandres/iesgd/1819/b2/moderna/qm/intro/qm.pdf · Resumen (i) Los modelos atómicos de la física clásica Modelo de Rutherford

Piedra de toqe (i)

Page 18: Un resumen rÆpido - jacobi.fis.ucm.esjacobi.fis.ucm.es/rtandres/iesgd/1819/b2/moderna/qm/intro/qm.pdf · Resumen (i) Los modelos atómicos de la física clásica Modelo de Rutherford

Piedra de toqe (ii)

Page 19: Un resumen rÆpido - jacobi.fis.ucm.esjacobi.fis.ucm.es/rtandres/iesgd/1819/b2/moderna/qm/intro/qm.pdf · Resumen (i) Los modelos atómicos de la física clásica Modelo de Rutherford

La forma del agua... y del sol

Page 20: Un resumen rÆpido - jacobi.fis.ucm.esjacobi.fis.ucm.es/rtandres/iesgd/1819/b2/moderna/qm/intro/qm.pdf · Resumen (i) Los modelos atómicos de la física clásica Modelo de Rutherford

Los modelos cuánticos

Page 21: Un resumen rÆpido - jacobi.fis.ucm.esjacobi.fis.ucm.es/rtandres/iesgd/1819/b2/moderna/qm/intro/qm.pdf · Resumen (i) Los modelos atómicos de la física clásica Modelo de Rutherford

Modelo de Bohr-Sommerfeld-Wilson-Ishiwara

Page 22: Un resumen rÆpido - jacobi.fis.ucm.esjacobi.fis.ucm.es/rtandres/iesgd/1819/b2/moderna/qm/intro/qm.pdf · Resumen (i) Los modelos atómicos de la física clásica Modelo de Rutherford

Mecánica cuántica ondulatoria

Page 23: Un resumen rÆpido - jacobi.fis.ucm.esjacobi.fis.ucm.es/rtandres/iesgd/1819/b2/moderna/qm/intro/qm.pdf · Resumen (i) Los modelos atómicos de la física clásica Modelo de Rutherford

Einstein y los cuantos de Planck

Page 24: Un resumen rÆpido - jacobi.fis.ucm.esjacobi.fis.ucm.es/rtandres/iesgd/1819/b2/moderna/qm/intro/qm.pdf · Resumen (i) Los modelos atómicos de la física clásica Modelo de Rutherford

de Broglie y la dualidad onda-corpúsculo

Page 25: Un resumen rÆpido - jacobi.fis.ucm.esjacobi.fis.ucm.es/rtandres/iesgd/1819/b2/moderna/qm/intro/qm.pdf · Resumen (i) Los modelos atómicos de la física clásica Modelo de Rutherford

Modelo de Schrödinger

Page 26: Un resumen rÆpido - jacobi.fis.ucm.esjacobi.fis.ucm.es/rtandres/iesgd/1819/b2/moderna/qm/intro/qm.pdf · Resumen (i) Los modelos atómicos de la física clásica Modelo de Rutherford

Sein und zeit: estados estacionarios

Page 27: Un resumen rÆpido - jacobi.fis.ucm.esjacobi.fis.ucm.es/rtandres/iesgd/1819/b2/moderna/qm/intro/qm.pdf · Resumen (i) Los modelos atómicos de la física clásica Modelo de Rutherford

Introducción a lafísica atómica

Page 28: Un resumen rÆpido - jacobi.fis.ucm.esjacobi.fis.ucm.es/rtandres/iesgd/1819/b2/moderna/qm/intro/qm.pdf · Resumen (i) Los modelos atómicos de la física clásica Modelo de Rutherford

Átomos polielectrónicos

Page 29: Un resumen rÆpido - jacobi.fis.ucm.esjacobi.fis.ucm.es/rtandres/iesgd/1819/b2/moderna/qm/intro/qm.pdf · Resumen (i) Los modelos atómicos de la física clásica Modelo de Rutherford

Reglas de aufbau y Pauli blocking

Page 30: Un resumen rÆpido - jacobi.fis.ucm.esjacobi.fis.ucm.es/rtandres/iesgd/1819/b2/moderna/qm/intro/qm.pdf · Resumen (i) Los modelos atómicos de la física clásica Modelo de Rutherford

Energía asociada a orbitales

Page 31: Un resumen rÆpido - jacobi.fis.ucm.esjacobi.fis.ucm.es/rtandres/iesgd/1819/b2/moderna/qm/intro/qm.pdf · Resumen (i) Los modelos atómicos de la física clásica Modelo de Rutherford

Splitting de niveles en acoplos electrónicos

Page 32: Un resumen rÆpido - jacobi.fis.ucm.esjacobi.fis.ucm.es/rtandres/iesgd/1819/b2/moderna/qm/intro/qm.pdf · Resumen (i) Los modelos atómicos de la física clásica Modelo de Rutherford

El efecto fotoeléctrico:la luz como partícula

Page 33: Un resumen rÆpido - jacobi.fis.ucm.esjacobi.fis.ucm.es/rtandres/iesgd/1819/b2/moderna/qm/intro/qm.pdf · Resumen (i) Los modelos atómicos de la física clásica Modelo de Rutherford

La cuestión experimental: características del EF

Page 34: Un resumen rÆpido - jacobi.fis.ucm.esjacobi.fis.ucm.es/rtandres/iesgd/1819/b2/moderna/qm/intro/qm.pdf · Resumen (i) Los modelos atómicos de la física clásica Modelo de Rutherford

Cinemática del efecto fotoeléctrico à la Einstein

Page 35: Un resumen rÆpido - jacobi.fis.ucm.esjacobi.fis.ucm.es/rtandres/iesgd/1819/b2/moderna/qm/intro/qm.pdf · Resumen (i) Los modelos atómicos de la física clásica Modelo de Rutherford

Dinámica del EF: interacción radiación-materia

Page 36: Un resumen rÆpido - jacobi.fis.ucm.esjacobi.fis.ucm.es/rtandres/iesgd/1819/b2/moderna/qm/intro/qm.pdf · Resumen (i) Los modelos atómicos de la física clásica Modelo de Rutherford

Interacción radiación-materia

Page 37: Un resumen rÆpido - jacobi.fis.ucm.esjacobi.fis.ucm.es/rtandres/iesgd/1819/b2/moderna/qm/intro/qm.pdf · Resumen (i) Los modelos atómicos de la física clásica Modelo de Rutherford