1.El átomo y la constitución de la materia
DALTON
NO ACEPTADO POR LOS FÍSICOS que creían en la idea
de que los átomos se encontraban como disueltos en
éter:
soporte de propagación de la luz y
asiento de los campos eléctrico y magnético
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1.El átomo y la constitución de la materia
Espectroscopía y análisis químico
LLamas coloreadas estructura interna de la materia.
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Tubos de descarga y rayos catódicos
Los rayos catódicos son partículas cargadas eléctricamente: electrones
1.El átomo y la constitución de la materia
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Conclusiones del modelo de Thomson. El electrón
Primera partícula descubierta 1897
Los electrones están presentes en todas las sustancias.
La masa de los electrones es miles de veces menor que la prevista para los átomos.
1.El átomo y la constitución de la materia
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2. Naturaleza electromagnética de la luz
Naturaleza de la luz
Newton: la luz está formada por partículas.
Huygens: la luz tiene naturaleza ondulatoria.
En 1801, Young confirma la naturaleza ondulatoria (difracción de la luz).
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2. Naturaleza electromagnética de la luz
Definición de onda
Onda:
Propagación de una perturbación vibracional en la cual se transmite energía, pero no materia
Características de una onda: amplitud, A, longitud, l, y frecuencia,f.
v, es la velocidad de propagación de la onda.
La velocidad de propagación de la luz en el vacío es : v = c = 3·108 m·s–1
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2. Naturaleza electromagnética de la luz
Teoría electromagnética de Maxwell(1865)
La luz: onda electromagnética.
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2. Naturaleza electromagnética de la luz
Teoría electromagnética de Maxwell
Espectro electromagnético
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Experimentalmente se demuestra que todos los cuerpos emiten radiación electromagnética llamada RADIACIÓN TÉRMICA, que depende:
Temperatura
Características del cuerpo emisor
3. Orígenes de la Teoría cuántica
Radiación térmica.
(Gp:)
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Para ver la influencia de la temperatura se elige el cuerpo negro (emisor y absorbente perfecto)
Ley de Stefan-Boltzmann: I ~ T4
Energía emitida por el cuerpo negro por unidad de tiempo y superficie “I” es proporcional a la cuarta potencia de la temperatura
Ley de Wien: lmáx·T = k = 2´9·10-3 m·K
Relaciona la temperatura de un cuerpo con la longitud de onda de la radiación que más emite
3. Orígenes de la Teoría cuántica
Radiación térmica. Cuerpo negro
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El comportamiento del cuerpo negro no se puede explicar con las leyes de Maxwell.
Ley de Stefan-Boltzmann: I = s ·T4
Ley de Wien: lmáx·T = k
3. Orígenes de la Teoría cuántica
Radiación térmica. Cuerpo negro
(Gp:)
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La energía no puede absorberse o emitirse de forma continua: E = n · h · f
Planck obtuvo la ecuación correcta de la distribución de energía del cuerpo negro
3. Orígenes de la Teoría cuántica
Hipótesis de Planck (1900)
Efecto fotoeléctrico (Hertz finales s XIX, 1887)
Los metales emiten electrones (producen corriente eléctrica) cuando son iluminados por la luz adecuada (frecuencia superior a la frecuencia umbral del metal).
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3. Orígenes de la Teoría cuántica
Efecto fotoeléctrico (Hertz finales s XIX)
La física clásica interpreta:
Que un sólido irradiado un tiempo considerable
aunque fuese con luz poco energética, los
electrones irían acumulando energía hasta tener la
suficiente como para abandonar los átomos del
metal.
Pero la física clásica no explica:
Que por muy intensa que sea la radiación empleada, si no se supera
una frecuencia mínima “ frecuencia umbral” no hay emisión de
electrones
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Efecto fotoeléctrico: Einstein(1905)
La luz está formada por partículas
(fotones) de energía E = h · f
La energía de los fotones libera a los
electrones del metal.
3. Orígenes de la Teoría cuántica
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3. Orígenes de la Teoría cuántica
Naturaleza dual de la luz
La luz se comporta de forma dual:
Como onda: tiene frecuencia (f ), longitud de onda (l) y velocidad de propagación. Se evidencia más en la zona del espectro de baja frecuencia(Planck)
E= f · h
Como partícula: tiene energía (E ) y se relaciona con el momento lineal.(Einsten)
E= p · c = m·c·c= m·c2
c/? · h = p · c
ECUACIÓN DE BROGLIE
f=c/?
? = h / p = h/m·c
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Espectros atómicos de absorción y emisión
4. Espectros atómicos
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