Mecánica cuántica

El edificio de la nueva mecánica cuántica se basa en tres pilares: la teoría de Planck, y en otros dos principios fundamentales, la dualidad onda-corpúsculo de De Broglie y el principio de incertidumbre de Heisemberg.

El modelo atómico actual llamado "modelo orbital" o "cuántico - ondulatorio" se basa en:

ü La dualidad onda-corpúsculo: Louis de Broglie.(1924) postula que el electrón y toda partícula material en movimiento tienen un comportamiento ondulatorio. Las propiedades ondulatorias y corpusculares de la materia se relacionan mediante:

Siendo h la constante de Planck y p el momento lineal de la partícula

ü El principio de incertidumbre de Heisenberg (1927) establece la imposibilidad de determinar simultáneamente y con precisión la posición y el momento lineal de una partícula en un momento dado. Ya no se po­dría decir dónde se encontraría con exactitud una partícula, como máximo se podría llegar a precisar el punto en dónde se hallaría con mayor probabilidad. "Es imposible determinar simultáneamente y con exactitud, la posición y la velocidad del electrón".

El producto de las imprecisiones de esas magnitudes e ve afectado por la restricción dada por la ecuación:

ü La naturaleza ondulatoria del electrón permite que este sea descrito por una ecuación de ondas. Schrödinger (1926) formuló una ecuación (ecuación de ondas de Schrödinger) que describe el comportamiento y la energía de las partículas subatómicas. Esta ecuación incorpora tanto el comportamiento de partícula, en términos de la masa m, como el de onda, en términos de una función de onda Ψ, que depende de la ubicación del sistema en el espacio.

La ecuación de onda de Schrödinger, toma la forma:

Donde H es un operador matemático llamado Hamiltoniano y E es la energía de los niveles permitidos. La función de onda Ψ carece de significado físico en si misma. pero su cuadrado en una determinada región del espacio Ψ2 es un indicador de la probabilidad de encontrar el electrón en dicha región espacial.

Cada solución de la ecuación de ondas de Schrödinger describe un posible estado del electrón, que se denomina orbital atómico, concepto análogo al de órbita en el modelo de Bohr.

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