La teoría cuántica de la estructura atómica propuesta por Niels Bohr establece que los electrones solo pueden orbitar en niveles de energía definidos y que emiten o absorben energía en cantidades discretas llamadas cuantos. Posteriormente, Arnold Sommerfeld modificó este modelo incorporando subniveles de energía, mientras que Max Planck formuló la teoría cuántica de que la energía solo puede absorberse o emitirse en múltiplos enteros de un cuanto básico h*f.

1. FÍSICA MODERNA
TEORÍA CUÁNTICA
Física III Enero 2011

2. Teoría Cuántica de la Estructura
Atómica
Niels Bohr (1885-1962) físico danés
Con base en unas observaciones Bohr propuso su “Teoría
Cuántica de la Estructura Atómica” con los siguientes
postulados:
 Los electrones al girar alrededor del núcleo lo hacen
sólo en ciertas órbitas, denominados estados
estacionarios del átomo.
 Mientras los electrones giran en su nivel de energía, no
radian ningún tipo de energía electromagnética aunque
su movimiento sea acelerado.

3.  Cuando un electrón absorbe energía puede saltar a otro
nivel de mayor energía, pero al descender a un nivel de
menor energía emitirá la energía absorbida en
cantidades definidas de cuantos.
 Bohr señaló que cada línea del espectro se debía al
salto de un electrón de un nivel de energía mayor a uno
menor.

4. Teoría Cuántica modificada por
Sommerfeld
 Arnold Sommerfeld (1868-1951), físico alemán, modifico
el modelo atómico de Bohr basandose en la mecánica
realtivista y en la Teoría Cuántica, al proponer la
existencia de órbitas a partir del segundo nivel de
energía en el átomo. Consideró la subdivisión de los
estados estacionarios del átomo en subniveles de
energía y los designó con las letras:

5. Teoría Cuántica de Planck
 Físico alemán Max Planck (1858-1947) consideró: para
el caso de osciladores que emiten radiaciones
electromagnéticas no es posible aceptar la ganancia, o
la pérdida, de cualquier cantidad fraccionaria de
energía, sino sólo es posible haerlo en cantidades
discretas o en paquetes de energía radiante.
 Formuló las siguentes teorías:
 1. Un oscildor no puede tener cualquier cantidad de
energía, sino cantidades discretas constituidas en
paquetes (el paquete básico de energía para todo
oscilador recibe el nombre de cuanto.)

6.  2. La energía de un cuanto es igual a la frecuencia del
oscilador f multiplicada por una constante h llamada
constante de Planck: E = hf.
 3. Un oscilador sólo puede absorber o radiar energía en
paquetes o cuantos que siempre son múltiplos enteros
de hf y no partes fraccionarias de ellos.
Un cuanto es una porción de energía que posee, emite o
absrbe una fuente de ondas electromagnéticas, es
decir, un oscilador de frecuencia natural.
La constante de Planck es la que se utiliza para calcular la
energía emitida por un cuanto de radiación.

7. Efecto Fotoeléctrico
 Es el proceso mediante el cual la radiación luminosa
desprende electrones de las superficies metálicas. Por
tanto, este efecto consiste en la transformación de
energía luminosa a energía eléctrica, cuando un rayo de
luz de determinada frecuencia incide sobre una plaza
metálica arrancándole una haz de electrones por la
cual se genera corriente eléctrica.
 En 1905 este mas otros cuatro trabajos permitieron a
Einstein obtener el Premio Nobel de Física en 1921.
Einstein afirmó que un cuanto de luz, es decir, un fotón
de determinada energía, es absorbido por un átomo de
un sólido y es capaz de arrancarle un electrón.
 Aplico la teoría cuántica de Planck.

8. Efecto Compton
 Arthur Holly Compton, físico estadounidense (1892-
1962) obtuvo el Premio Nobel de la física en 1927 por
sus trabajos sobre los rayos X y la Teoría Corpuscular
de la Luz.
 El Efecto Compton se presenta cuando un rayo X sufre
una colisión con un electrón.