El modelo atómico cuántico se basa en la fusión de 3 elementos: la cuantización de la energía de Bohr, el análisis de que el electrón se comporta como onda y partícula y el principio de incertidumbre de Heisenberg para dar resultado a la ecuación de onda de Schrödinger.
El modelo de Bohr fue uno de los logros mas exitosos que propuso una estructura atomica coherente con hechos experimentales para el atomo de Hidrogeno; pero no pudo cubrir todas las expectativas acerca del movimiento de los electrones y es mas, segun este modelo los electrones se encuentran en posiciones fijas y constantes del nucleo atomico y se mueven con velocidades practicamente determinables conjuntamente con la posicion, lo que resulta, finalmente en una descripcion incorrecta del atomo al no considerar un principio fundamental: La Incertidumbre de Heisenberg. Los aportes fundamentales, principalmente propuestos por Bohr, Sommerfeld, Planck, Einstein, Compton y de Broglie fueron los cimientos para asentar el escenario a Schrodinger para proponer la ecuacion base que dio inicio a la Mecanica Ondulatoria o Mecanica Cuantica. Palabras clave: Incertidumbre, Schrodinger, Teoria atomica, Mecanica Ondulatoria.
Este video tiene como objetivo el analisis de la naturaleza cuantica del electron. Partiendo de la proposicion fundamentada de Dalton sobre la existencia de atomos se repasa el descubrimiento del electron por Thomson y del nucleo atomico por Rutherford. Se comenta el modelo cuantico de Bohr del atomo y la propuesta de De Broglie sobre el caracter ondulatorio de la materia. Se utiliza un tubo de vacio para poner de manifiesto, mediante difraccion de electrones por grafito, el comportamiento de los electrones como ondas. Se escribe la ecuacion de Schrodinger que permite describir al electron como una onda de probabilidad, que no es sino el reflejo de su naturaleza cuantica. Realizado para el Proyecto de Innovacion Educativa «Las demostraciones experimentales como herramienta docente en todos los grados de ciencias e ingenieria: materiales y usos». Produccio: Centre de Formacio i Qualitat Manuel Sanchis Guarner (www.uv.es/cfq)
CUÁNTICA• La visión clásica que tenemos hoy en día de la estructura del áto mo como un diminuto sistema pla netario en el que los electrones orbitan alrededor del núcleo masivo, debemos agradecérsela a Ernest Rutherford y a su modelo de átomo propuesto en 1911.Dos años más tarde.Niels Bolir postuló que el mo mento angular de los electrones de bía estar cuantizado y que éstos sólo podían moverse en ciertas órbitas circulares cuyo radio varía de for ma discreta.Con la llegada de la mecánica cuántica en los años 20, este modelo clásico de electrón fue reemplazado por el concepto mate mático de función de onda: de esta forma, las órbitas electrónicas pasa ron de ser trayectorias lineales a bo rrosas nubes de densidad de proba bilidad.denominadas orbitales.Desde el nacimiento de la mecánica cuántica hasta nuestros días, los modelos atómicos de Rutherford y Bohr han quedado relegados a me ros ejemplos académicos o prime ras aproximaciones, aún a pesar de que las propiedades atómicas y mo leculares más importantes -como el espectro de emisión de los gases, por ejemplo-puedan ser explica das a partir del modelo de Bohr.Desde entonces, la pregunta sobre dónde acaba el mundo clásico y co mienza el mundo cuántico ha acom pañado la investigación y el desa rrollo de la física cuántica.En un trabajo publicado recientemente en la revista Science 307, 1757 (2005) se demuestra que es posible conse guir átomos de Rutherford en el la boratorio, es decir, átomos que se comportan de forma clásica.Para conseguir un átomo de Rutherford es necesario confinar su nube elec trónica en un volumen reducido, ob teniendo de esta manera un electrón "localizado".En mecánica cuánti
Comprender los fenomenos fisicoquimicos que ocurren a nivel subatomico es factor fundamental para entender el comportamiento de la materia a estas escalas de energia. Es necesario hacer uso de la ecuacion de Schrodinger para modelar de forma aproximada el movimiento de los atomos que componen una molecula. Durante el desarrollo de este trabajo de grado, se abordo el estudio de la ecuacion de Schrodinger y su aplicacion en el movimiento de moleculas diatomicas. A traves de la cual se describe el potencial de interaccion, asi como las energias traslacionales, rotacionales y vibracionales de dichas moleculas. De igual forma se estudia el Hamiltoniano en forma general, y particularmente para la molecula de hidrogeno. De esta manera se establecieron las bases para abordar el estudio de algunas moleculas, acerca de las cuales hasta la culminacion de este trabajo, no se habia presentado un estudio general ni detallado en la literatura, como la molecula de BrCl para la cual se realizo este analisis fenomenologico.
En este articulo se analiza y resuelve laecuacion de Schrodinger independiente deltiempo o en estado estacionario para una particulaen una caja unidimensional de potencialcero. Para este proposito se definen conceptosy postulados cuanticos como la funcion deonda y los requisitos matematicos que debecumplir como el de ser funcion continua, univaluada(un solo valor f(x) para cada valor dex) y diferenciable (derivable). Se describen alos operadores cuanticos: como el operadorde posicion, operador derivada, operador delmomento lineal clasico y cuantico, operadorenergia potencial y el operador Hamiltoniano.Se obtienen valores propios o eigenvalores.Se normalizan funciones aplicando metodosdel calculo integral y se establece la ecuacionde Schrodinger para una dimension y tres dimensiones.La solucion da a una funcion de onda real que matematicamente es una funciontrigonometrica seno. Se encuentra quela energia de la particula esta cuantizada olimitada a valores discretos.
A escala humana, nos encontramos inmersos en un mundo puramente clásico, donde las ecuaciones de movimiento y trayectorias se pueden controlar y predecir de manera determinista.Sin embargo, este mundo tangible y ordenado deriva de, a priori, el caos de la física cuántica y la estadística.¿Cómo puede evolucionar un sistema cuántico a los sistemas clásicos que acostumbramos a ver en nuestro día a día?Una de las explicaciones más aceptadas en la actualidad es el fenómeno conocido como decoherencia cuántica.En este trabajo nos dedicaremos a estudiar este fenómeno, deduciendo y aplicando la ecuación maestra de evolución temporal para resolver distintos sistemas cuánticos: oscilador armónico, sistema atómico de dos niveles y dos osciladores armónicos acoplados.Todos ellos inmersos en un baño que interactúa con los sistemas pequeños y que origina el fenómeno de decoherencia.Analizaremos la evolución de los elementos del operador densidad de los sistemas mencionados, es decir, se estudiará la evolución de las poblaciones (elementos diagonales) y las coherencias (elementos no diagonales).Éstas últimas son las responsables de la pérdida de las propiedades cuánticas del sistema.