Dualidad de Onda Particula

TEORÍA ATÓMICA MODERNA 

Cristina Iuga UAM-A 1

Contenidos… 1

• Efecto fotoeléctrico

2

• Dualidad Onda-Partícula

3

• Principio de Incertidumbre

4

• Modelo Mecano-cuántico del átomo

5

• Números cuánticos

2

Efecto fotoeléctrico La luz está formada por partículas (fotones) de energía

E  = h · f 

La energía de los fotones libera a los electrones del metal.

Efecto fotoeléctrico

E  = h · f 

Dualidad ONDA-PARTÍCULA

Dualidad ONDA-PARTÍCULA En 1925, Louis de Broglie propuso que todas las partículas deberían ser consideradas como provistas de propiedades ondulatorias.

Dualidad ONDA-PARTÍCULA

La luz se comporta de forma dual: Como onda: tiene frecuencia ( f ), longitud de onda (λ) y velocidad de propagación. Como partícula: tiene energía (E ) y momento lineal.

Principio de incertidumbre Principio de incertidumbre de Heisenberg: la localización y el momento de una partícula son complementarios, es decir, tanto la localización como el momento no pueden conocerse simultaneamente. La relación cuantitativa entre la precisión de cada medición se describe mediante la siguiente fórmula:

MODELO MECANO-CUÁNTICO DEL ÁTOMO Ecuación de onda de Schrödinger Operador hamiltoniano Erwin Schrödinger (1887-1961)

Función de onda

Energía

La función de onda Ψ es una función matemática sin significado físico en la mecánica clásica, y describe el movimiento del electrón en función del tiempo y de su posición.

Los principios del modelo atómico actual

No tiene sentido describir el comportamiento del electrón entorno al núcleo con las leyes de la mecánica clásica. Hay que considerar su comportamiento como onda. Se sustituye la idea de órbita por la de orbital, como zona en donde la probabilidad de encontrar al electrón es máxima.

MODELO MECANO-CUÁNTICO DEL ÁTOMO Cubierta electrónica

ORBITALES

Carácter ondulatorio de los electrones Principio de Incertidumbre de Heisenberg

Núcleo

Órbita (Böhr): •

Trayectoria y velocidad bien definidas.

Orbital (modelo cuántico): •

•

•

Energía bien definida. Sólo conocemos la probabilidad de encontrar al electrón en un punto. No hay una trayectoria definida.

5º Congreso Solvay

La foto muestra los asistentes del 5º Congreso Solvay, organizado por Lorentz y entre los que se pueden distinguir, entre otros y de derecha a izquierda, a: Fila superior: Heisemberg (3º) y Schrodinger (6º). Fila del medio: Bohr (1º), Born (2º), De Broglie (3º),, Compton (4º) y Dirac (5º). Sentados: Einstein (5º), Lorentz (6º), Marie Curie (7º) y Planck (8º).