Física atómica

Física Atómica
Demócrito consideró que
la materia estaba
constituida por
pequeñísimas partículas que
no podían ser divididas en
otras más pequeñas. Por
ello, llamó a estas partículas
átomos, que en griego
quiere decir "indivisible".
Demócrito atribuyó a los
átomos las cualidades de ser
eternos, inmutables e
indivisibles.
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John Dalton (1808)
La imagen del átomo
expuesta por Dalton en
su teoría atómica, es la
de minúsculas partículas
esféricas, indivisibles e
inmutables, iguales entre
sí en cada elemento
químico.
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JJ. Thompson (1897)
Demostró que dentro de los átomos hay
unas partículas diminutas, con carga
eléctrica negativa, a las que se llamó
electrones.
De este descubrimiento dedujo
que el átomo debía de ser una
esfera de materia cargada
positivamente, en cuyo interior
estaban incrustados los electrones
(budín de pasas)
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E. Rutherford (1911)
Demostró que los átomos no eran
macizos, como se creía, sino que están
vacíos en su mayor parte y en su centro hay
un diminuto núcleo.
Dedujo que el átomo debía estar
formado por una corteza con los
electrones girando alrededor de
un núcleo central cargado
positivamente.
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Niels Bohr (1913)
Espectros atómicos discontinuos
originados por la radiación emitida por los
átomos excitados de los elementos en
estado gaseoso.
Propuso un nuevo modelo
atómico, según el cual los
electrones giran alrededor del
núcleo en unos niveles bien
definidos.
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Dispersión de partículas 
Parámetro de impacto y ángulo de
dispersión
Cuando una partícula cargada, como un electrón, un protón, o
una partícula α pasa cerca de un núcleo, experimenta una fuerza
eléctrica ya sea repulsiva o atractiva, esto según la carga de la
partícula incidente. Se obtiene como resultado la desviación o
dispersión de la partícula incidente de su trayectoria original.
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Y
V0
θ
V0 sen θ
Fy
F
v
vⱷ = r dⱷ/dt
vy
M
ⱷ - 90
r
V0
ⱷ
Colisión frontal
θ
O
O: Posición del núcleo
A: Posición inicial del proyectil
b: Parámetro de impacto
b
A
D
θ: Ángulo de dispersión
D:Distancia de máximo acercamiento
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vZe
F =
4 
2
0
Donde νe = carga de la partícula incidente
ν=
-1 electrones
+1 protones, deuterones
+2 Núcleos de He
2
vZe
b =
4  0 mv
2
0
cot g

2
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Ecuación del
parámetro de impacto
en función del ángulo
de dispersión
8
2 Ze 2
D =
4  0 E k 
Distancia de máximo
acercamiento al
núcleo para una
colisión frontal
Donde : E k = Energía cinética
del sistema de partículas
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Cálculo de la sección eficaz
 ( ) =
Flujo de partículas dispersada s por unidad de tiempo dentro de d Ω
Densisad de corriente de partículas incidentes
por d Ω
1   Z e2
 ( ) = 
4  4  0 mv
2
0
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

 cos ec 4
2

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Teoría de Bohr del átomo de
hidrógeno
ESPECTROS ATÓMICOS
Son un conjunto de radiaciones que una sustancia
puede emitir o absorber. Cuando una onda
electromagnética interactúa con un átomo,
molécula o núcleo, los campos eléctrico y
magnético de la onda perturban el movimiento de
las cargas .
Clásicamente implica que la onda imprime una
oscilación forzada al movimiento natural de las
cargas. Cuando un oscilador clásico responde a
este tipo de oscilaciones , implica que su
frecuencia natural coincide con las frecuencias
forzadas, en cuyo caso hablamos de resonancia
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Estado Fundamental
Es el estado más estable o de energía mínima de
un sistema
Estado excitado
Es el estado adquirido por un sistema una vez
absorbida la radiación electromagnética, pasando
a un estado de energía más alto.
Espectro de emisión
Cuando un sistema se halla excitado puede liberar
su exceso de energía en forma de radiación
electromagnética, en este caso las frecuencias que
se observan en la radiación emitida constituyen el
espectro de emisión .
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Espectro de absorción
Para cualquier grupo de partículas cargadas ,
llámense partículas, moléculas o núcleos poseen
una serie de frecuencias de resonancia ν1, ν2, ν3,
para las cuales ocurre una apreciable absorción de
radiación electromagnética.
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Espectro de emisión del
hidrógeno
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Tubos de descarga
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Serie de emisión de hidrógeno
Nombres
Intervalos
de 
Lyman
Ultravioleta
Balmer
Ultravioleta
cercano y
visible
Ecuación de la serie
Límite de la serie
1 
 1
= RH  2 − 2 

n 
1
n= 2,3,4…
1 
 1
 2 − 2 
n 
2
n= 3,4,5…
1
1

= RH
Paschen
Infrarrojo
1
1 
 1
= RH  2 − 2 

n 
3
n =4,5,6…
Brackett
Infrarrojo
1 
 1
= RH  2 − 2 

n 
4
n= 5,6,7…
Pfund
Infrarrojo
1 
 1
= RH  2 − 2 

n 
5
n= 6,7,8…
1
1
1
Generalizando :

= RH
 1
1

−
2
 n2
n
f
i

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



donde
ni ≥ n
f
+1
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