Teoria Cuantia Y Estructura Atomica

Efecto Foto Eléctrico

A finales del siglo XIX se sabía experimentalmente que cuando un haz de luz (en la región visible o ultravioleta del espectro) incidía sobre una superficie metálica, dicha superficie emitía electrones en un proceso conocido como efecto fotoeléctrico. A los electrones emitidos se les llama fotoelectrones. Hertz fue el primer científico en observar este fenómeno en 1887.

El fenómeno en sí no sorprendía a los científicos, puesto que si la luz es radiación electromagnética, es natural que el campo electromagnético generado por la onda luminosa ejerza una fuerza sobre los electrones del metal provocando el desprendimiento de alguno de ellos. Lo realmente misterioso de este fenómeno fue descubrir que la Energía Cinética (K) del electrón emitido era independiente de la intensidad de la luz, pero dependía de la frecuencia, aumentando linealmente con ella. Con la física clásica conocida entonces, no podía explicarse este fenómeno.

Otro hecho que la física clásica tampoco podía explicar era que si la luz incidente caía por debajo de una frecuencia de corte o frecuencia umbral, fc, que es característica de cada material utilizado, no hay emisión de electrones. Además aún cuando trabajásemos con bajas intensidades de la luz, siempre que esta sea superior a fc, la emisión de electrones es casi instantánea (en menos de 10^-9 s). Desde el punto de vista clásico, se esperaría que los electrones necesitaran algún tiempo para absorber la radiación incidente antes de que alcancen la K necesaria que les permita escapar de la superficie del metal.

No fue hasta 1905, cuando Albert Einstein, utilizando la idea de Planck de la cuantización de la energía, explicó satisfactoriamente el efecto fotoeléctrico. Por este trabajo Einstein recibió el premio Nobel en 1921.

Mientras que Planck utilizó la cuantización de la energía como un truco de cálculo para explicar la radiación del cuerpo negro, Einstein fue más allá e hizo la sugerencia de que la cuantización de la energía es una propiedad fundamental de la energía electromagnética, marcando así los principios de la teoría cuántica.

Einstein supuso que la luz, o cualquier onda electromagnética de frecuencia f, se puede considerar como una corriente de fotones, cada uno de ellos con una energía E. Contradiciendo la física clásica que dice que la energía de la luz está distribuida de modo uniforme sobre el frente de onda, Einstein postula que la energía lumínica se encuentra concentrada en regiones discretas o en paquetes llamados cuantos de luz.

De acuerdo con esta explicación, la energía de un haz de luz monocromática llega en porciones de magnitud hf, donde f es la frecuencia de la luz, y h, la constante de Planck.

Este cuanto de energía se transmite a un sólo electrón en el metal, es decir, el electrón adquiere una energía:

E = hf

Pero para extraer el electrón del metal hay que realizar un cierto trabajo, W, conocido como trabajo de extracción o función de trabajo del metal, que es una constante característica de cada material y totalmente independiente de la frecuencia f de la luz. Representa la energía mínima con la cual el electrón está ligado al metal y es del orden de algunos electronvoltios.

Espectros de emisión Son aquellos que se obtienen al descomponer las radiaciones emitidas por un cuerpo previamente excitado.

- Los espectros de emisión continuos se obtienen al pasar las radiaciones de cualquier sólido incandescente por un prisma. Todos los sólidos a la misma Temperatura producen espectros de emisión iguales.

SERIES ESPECTRALES

Las diferentes líneas que aparecieron en el espectro del hidrógeno se podían agrupan en diferentes series cuya longitud de onda es más parecida;

• Serie Lyman: zona ultravioleta del espectro.

• Serie Balmer: zona visible del espectro.

• Serie Paschen zona infrarroja del espectro.

• Serie Bracket: zona infrarroja del espectro.

• Serie Pfund: zona infrarroja del espectro.

ESPECTRO: Del latín spectrum (imagen), se puede definir el e. en Física como una sucesión ordenada de radiaciones (v.) electromagnéticas.

Teoría Atómica De Bohr

La teoría de Bohr (1913) sobre el átomo del Hidrogeno (el mas sencillo) consistía en suponer que los estados energéticos del átomo son orbitas que el electrón describe alrededor del núcleo; con las limitaciones impuestas por la teoría de

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