El documento describe varios efectos y descubrimientos fundamentales de la física cuántica como el efecto fotoeléctrico, el efecto Compton, la dualidad onda-partícula, el principio de indeterminación de Heisenberg y los modelos atómicos de Bohr y Rutherford. También explica conceptos como la cuantización de la energía, los espectros de emisión y absorción atómica y la hipótesis de los cuantos de energía de Planck.

2.  El efecto fotoeléctrico consiste en la
emisión de electrones por un metal o
fibra de carbono cuando se hace
incidir sobre él una radiación
electromagnética (luz visible o
ultravioleta, en general).
 Se podría decir que el efecto
fotoeléctrico es lo opuesto a los rayos
X, ya que el efecto fotoeléctrico
indica que los fotones luminosos
pueden transferir energía a los
electrones.
 El efecto fotoeléctrico fue descubierto y descrito por Heinrich
Hertz en 1887, al observar que el arco que salta entre dos
electrodos conectados a alta tensión alcanza distancias mayores
cuando se ilumina con luz ultravioleta que cuando se deja en la
oscuridad.

3.  El efecto Compton consiste en
el aumento de la longitud de
onda de un fotón de rayos
X cuando choca con
un electrón libre y pierde parte
de su energía. La frecuencia o
la longitud de onda de la
radiación dispersada depende
únicamente de la dirección
de dispersión.
 La variación de longitud
de onda de los fotones
dispersados, puede
calcularse a través de la
relación de Compton  Donde h es la constante de Planck, ”me” es la
masa del electrón, c es la velocidad de la luz y θ
es el ángulo entre los fotones incidentes y
dispersados.
 El Efecto Compton fue estudiado por el físico Arthur Compton en 1923

4.  Tradicionalmente, los electrones se habían considerado
como partículas, y por tanto un haz de electrones sería
algo claramente distinto de una onda.
 Louis de Broglie propuso (1923) eliminar esta distinción: un
haz de partículas y una onda son esencialmente el mismo
fenómeno; simplemente, dependiendo del experimento
que realicemos, observaremos un haz de partículas u
observaremos una onda. Así, el electrón posee una
longitud de onda (que es un parámetro totalmente
característico de las ondas).
 Esta idea, que en un principio era una simple propuesta
teórica, fue confirmada experimentalmente en
1927, cuando se consiguió que haces de electrones
experimentasen un fenómeno muy característico de las
ondas: la distorsión de la onda al atravesar una rendija
muy estrecha (difracción).

5. › En mecánica cuántica, la relación de
indeterminación de Heisenberg o principio de
incertidumbre establece la imposibilidad de que
determinados pares de magnitudes físicas sean
conocidas con precisión arbitraria.
Sucintamente, afirma que no se puede determinar, en
términos de la física clásica, simultáneamente y con
precisión arbitraria, ciertos pares de variables
físicas, como son, por ejemplo, la posición y el
momento lineal (cantidad de movimiento) de un
objeto dado. En otras palabras, cuanta mayor certeza
se busca en determinar la posición de una
partícula, menos se conoce su cantidad de
movimiento lineal y, por tanto, su velocidad. Esto
implica que las partículas, en su movimiento, no tienen
asociada una trayectoria definida como lo tienen en
la física newtoniana.
› El principio de indeterminación no tiene un análogo clásico y
define una de las diferencias fundamentales entre física
clásica y física cuántica. Desde un punto de vista lógico es una
consecuencia de axiomas corrientes de la mecánica cuántica y
por tanto estrictamente se deduce de los mismos.

6.  El espectro de emisión atómica de
un elemento es un conjunto
de frecuencias de las ondas
electromagnéticas emitidas por átomos de
ese elemento, en estado gaseoso, cuando
se le comunica energía. El espectro de
emisión de cada elemento es único y
puede ser usado para determinar si ese
elemento es parte de
un compuesto desconocido.

7.  El espectro de absorción de un material muestra la fracción de
la radiación electromagnética incidente que un
material absorbe dentro de un rango de frecuencias. Es, en
cierto sentido, el opuesto de un espectro de emisión.
 Cada elemento químico posee líneas de absorción en
algunas longitudes de onda, hecho que está asociado a las
diferencias de energía de sus distintosorbitales atómicos. De
hecho, se emplea el espectro de absorción para identificar los
elementos componentes de algunas muestras,
como líquidos y gases; más allá, se puede emplear para
determinar la estructura de compuestos orgánicos.
 Un ejemplo de las implicaciones de un espectro de absorción
es que aquel objeto que lo haga con los colores azul, verde y
amarillo aparecerá de color rojo cuando incida sobre él luz
blanca. Cuando incide una luz a un metal al superar su energía
umbral saca un electrón, si la energía es superior la energía que
sobra se convierte en energía cinética

8.  El modelo atómico de Bohr o de Bohr-
Rutherford es un modelo clásico del
átomo, pero fue el primer modelo
atómico en el que se introduce
una cuantización a partir de ciertos
postulados.
 Fue propuesto en 1913 por el físico
danés Niels Bohr, para explicar cómo los
electrones pueden tener órbitas
estables alrededor del núcleo y por qué
los átomos presentaban espectros de
emisión característicos (dos problemas
que eran ignorados en el modelo previo
de Rutherford). Además el modelo de
Bohr incorporaba ideas tomadas
del efecto fotoeléctrico, explicado
por Albert Einstein en 1905.

9.  Cuantización de la energía. Hipótesis de Planck, publicada en 1.900.
 Para explicar la radiación del cuerpo negro el físico alemán Max Planck
(1.858-1.947), en 1900 propuso que cada una de las partículas que
constituyen la materia se comportan como osciladores armónicos de
frecuencia de oscilación dada; pero se aparta de las leyes de la Física
clásica.
 Planck establece que la energía que emite o absorbe un átomo está
formada por pequeños paquetes o cuantos de energía. La energía de
cada uno de los cuantos que emite o absorbe el átomo viene dada
por la expresión
 E=h.F
 Ya que la energía del átomo que se comporta como un oscilador
puede aumentar o disminuir sólo en cantidades enteras h.v, diremos
que la energía de la radiación es discontinua y esta cuantizada en la
forma
 E = n.h.f
 Estos cuantos o fotones de energía radiante son tan pequeños que la
luz que nos parece continua de manera análoga a lo que ocurre con
la materia, pero realmente ambas son discontinuas.