INVESTIGACIÓN: MODELO ATÓMICO DE SOMMERFELD INTEGRANTES: CASCANTE ALEXIS BARRAGAN DIEGO ORTIZ ARIEL SANCHEZ MIGUEL GRUPO#6 DE NIVELACION MODALIDAD: NOCTURNA
Modelo atómico de Sommerfeld El físico alemán Arnold Sommerfeld, crea en 1916, el modelo atómico que lleva su nombre, para dar algunas mejoras al modelo atómico de Bohr, ayudándose de la relatividad de Albert Einstein, teoría que había conocido al entrar como profesor en la Universidad de Munich, cuando aún la teoría de la relatividad no estaba aceptada. Sommerfeld, es más conocido en el mundo científico por su aportación a la ciencia con la constante de la estructura fina en 1919, que es la constante física fundamental en la interacción electromagnética.
El modelo atómico de Bohr, tenía algunas insuficiencias, ya que aunque funcionaba perfectamente para el átomo de hidrógeno, no funcionaba de igual manera para dar explicación a los espectros realizados para otros átomos de otros elementos, donde se veía claramente que los electrones de un mismo nivel energético poseían diferentes energías. Lo cual hacía evidente, que algo faltaba en ese modelo. Sommerfeld, llegó a la conclusión, de que este comportamiento de los electrones se podía explicar, diciendo que dentro de un mismo nivel de energía existían distintos subniveles energéticos, lo que hacía que hubiesen diversas variaciones de energía, dentro de un mismo nivel teóricamente, Sommerfeld había encontrado que en algunos átomos, las velocidades que experimentaban los electrones llegaban a ser cercanas a la de la luz, así que se dedicó a estudiar los electrones como relativistas. Fue en 1916 cuando Sommerfeld perfeccionó el modelo atómico de Bohr, intentando solucionar los dos defectos principales de ese modelo. De este modo, hizo dos básicas modificaciones: 1.- Los electrones describían órbitas cuasi- elípticas. 2.- Velocidades relativistas. Según Bohr, los electrones giraban exclusivamente en modo circular. Una órbita céntrica dio lugar a un nuevo número cuántico, que se denominaría como número cuántico Azimutal, que definiría la forma de los orbitales, y se representaría con la letra l, tomando valores variables desde 0 hasta n-1. Así, las órbitas son: l=0 serían los posteriormente conocidos como orbitales S. l=1 se llamaría orbital p u orbital principal. l=2 se conocería como d, u orbital diffuse. I=3 sería el orbital llamado f o fundamental.
No todas las capas tienen todos los subniveles. La primera capa solo tienen el subnivel s y a medida que nos alejamos del núcleo, cada capa va ganando un subnivel de modo que la capa n =2 tiene los subniveles s y p; la capa n =3 tiene los s, p y d; y el subnivel n = 4 tiene los s, p, d y f. Del mismo modo se propuso que cada subnivel alberga una cantidad máxima fija de electrones: s ---> 2 electrones p ---> 6 electrones d --> 10 electrones f --> 14 electrones
Note que la capacidad total de cada capa se mantiene igual a la propuesta por Bohr en su modelo original 2n².
Sommerfeld defendió, que el núcleo de los átomos no permanece quieto, sino que ya sea electrón o núcleo, ambos realizan un movimiento entorno al centro de masas del sistema, que se encontrará cercano al núcleo debido a que posee una masa miles de veces mayor que la masa del electrón. Esto hacía coincidir las frecuencias calculadas con las experimentadas. Las líneas espectrales se desdoblaban y para explicar este punto, Sommerfeld, usando buenos espectroscopios, supuso que los electrones podían tener orbitas tanto elípticas como circulares. Añade el número cuántico secundario (l) e indica en la órbita del electrón, el momento angular de éste como, hallando los subniveles de energía para cada nivel cuántico. El modelo atómico de Sommerfeld, es una adaptación mejorada y generalizada del modelo atómico de Bohr, dándole a éste, un punto de vista relativista, pero aun así, no pudo
explicar los modos de emisión que tenían las órbitas elípticas, pudiendo sólo descartar las órbitas circulares. Modelo de Sommerfeld
GLOSARIO Protón Partícula elemental del núcleo del átomo y que tiene carga eléctrica positiva. "los átomos de hidrógeno tienen un solo protón". La mayor parte del tiempo se lo representa con color rojo aunque no es una regla. Electrón Partícula que se encuentra alrededor del núcleo del átomo y que tiene carga eléctrica negativa. La mayor parte del tiempo se lo representa con color azul aunque no es una regla. Átomo Es la partícula más pequeña en que un elemento puede ser dividido sin perder sus propiedades químicas, la palabra átomo que significa indivisible, los átomos están formados por partículas aún más pequeñas, las partículas subatómicas. La parte central del átomo, el núcleo atómico, tiene una carga positiva en la que se concentra casi toda su masa, mientras que en el escorzo alrededor del núcleo atómico hay cierto número de electrones, cargados negativamente. Relatividad Cualidad de las cosas que no se consideran de una manera absoluta sino dependiendo de una serie de factores, elementos o circunstancias: los conceptos del bien y el mal deben considerarse con mucha relatividad. Teoría de la relatividad especial La teoría especial de la relatividad en 1905, que se ocupa de la forma en la cual el espacio y el tiempo se manifiestan a diferentes observadores, que se mueven a velocidades relativas constantes entre ellos. Cuando en física hablamos de observadores, nos referimos a personas que pueden hacer mediciones de espacio con una regla, o del paso del tiempo con un reloj. Es decir esta teoría es una teoría del espacio - tiempo
Teoría de la relatividad general La teoría general de la relatividad en 1915, es una teoría que estudia las causas de la gravedad, de la atracción existente entre dos cuerpos. Pensemos por un momento lo extraño que resulta afirmar que dos cuerpos muy masivos (Ej. La tierra y la luna), ejercen entre sí una fuerza de atracción a pesar de estar separados por una gran distancia y no estar unidos por nada material. La acción a distancia sin una conexión concreta, es algo extraño, aunque al estar acostumbrados a percibirla, no nos asombra. Newton había determinado cual era la ecuación matemática que expresa la ley física de atracción entre los cuerpos, pero nunca explico el porqué de la acción a distancia que ejercen los cuerpos entre sí. Esta teoría de Einstein brinda de alguna manera ese porqué.
Gravedad luna 1.622 m/s² Gravedad tierra 9.81 m/s²
El picómetro El picómetro es una unidad de longitud del SI (sistema internacional de unidades) Que equivale a una billonésima (0,000 000 000 001 o 1×10-12 ) Parte de un metro. Se abrevia pm. 1 pm = 1×10-12 m Se emplea para medir distancias de escala atómica, aunque es más común usar el angström (Å). Los diámetros atómicos están comprendidos entre 50 pm a 600 pm. Número cuántico Principal Se representa con la letra n, indica el nivel de energía donde se encuentra el electrón, asume valores enteros positivos, del 1 al 7. Este determina el tamaño de las orbitas, por tanto, la distancia al núcleo de un electrón vendrá determinada por este número cuántico.