UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA
Facultad de Ciencias - Departamento de Física
FISICA DE SEMICONDUCTORES - 2016500
TAREA No. X
GRUPO: Y (1-6), Profesor: Héctor Castro
Integrantes: Cristian Santiago Angulo Pedreros, Luis Fernando Chitiva Arévalo, Oscar Rojas, Juan Sebastián
Yánez Moreno.
Fecha, 29, 08, de 2022
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1. Realice el análisis del modelo atómico de Bohr y determine la fórmula para los
niveles de energía del átomo y la fórmula para los radios de las orbitas permitidas (ver
libro de física moderna Serway y Moses, cap. 4)
Según el modelo atómico de Bohr, la estructura del átomo se encuentra cuantizada,
de manera que los electrones solo pueden orbitar en capas con un radio fijo. Dichos
valores para el radio atómico se encontrarían determinados por la siguiente ecuación:
𝑟(𝑛) = 𝑛2 ⋅ 𝑟1
En la cual 𝑟1 se refiere al radio de Bohr, el menor radio posible para el hidrógeno.
Donde:
𝑟1 = 0,529 × 10−10
Así mismo, dado que los electrones se encuentran en órbitas circulares cuantizadas
alrededor de un núcleo cargado positivamente, Bohr fue capaz de calcular la energía
de un electrón en el n-simo nivel de energía, para la cual se establece la siguiente
ecuación:
𝐸𝑛 =
1
(−13,6 𝐸𝑣)
𝑛2
2. Explique por qué la energía de ionización de los elementos se comporta
periódicamente a medida que aumenta el número atómico Z.
Se debe a la forma en que los electrones toman lugar en los orbitales, al llegar a un Z
donde su ultima capa esta llena se va a ver un pico de energía necesaria para mover
un electrón en esa última capa, además depende del tamaño del mismo átomo, dado
que a un mayor radio atómico y un orbital lejano y menos lleno será necesario una
menor energía para moverlo.
3. Explique brevemente la diferencia entre un orbital S y un orbital P
Primero que todo, hay que entender que la estructura del átomo consiste en
electrones que se encuentran en movimiento continuo en direcciones arbitrarias
al rededor del núcleo. Debido a este movimiento, es imposible determinar su
ubicación exacta en un momento determinado. Solo se puede adivinar la
probabilidad de la posición en la que se encuentre un electrón. Este fenómeno
se llama Principio de incertidumbre de Heisenberg. De acuerdo con estas
probabilidades, las regiones donde se puede encontrar un electrón con la
probabilidad más alta se explican por el término orbital. Puede haber diferentes
orbitales de acuerdo con las energías y movimientos de los electrones
alrededor del núcleo. S orbital y p orbital son dos de esos orbitales. La principal
diferencia entre s orbital y p orbital es que los orbitales S tienen forma
esférica, mientras que los orbitales P tienen forma de mancuerna.
4. Describa la configuración electrónica del elemento cuyo No. Atómico es Z=36.
{1(s)²-2(s)²-2(p)⁶-3(s)²-3(p)⁶-4(s)²-3(d)¹⁰-4(p)⁶}
5. Qué dice el principio de exclusión de Pauli?
Establece que no puede haber dos fermiones en el mismo estado cuántico (esto es,
con todos sus números cuánticos idénticos) dentro del mismo sistema cuántico.
Formulado inicialmente como principio, posteriormente se comprobó que era derivable
de supuestos más generales: de hecho, es una consecuencia del teorema de la
estadística del espín.