Tutorial de la teoría cuántica

Física clásica explica muchos procesos de nuestro universo que nos rodea. Queda seriamente corto, sin embargo, cuando se trata de explicar la muy grandes o muy pequeños. La física que ahora utilizamos en el nivel atómico se llama "mecánica cuántica". A principios de siglo XX, antes de que la mecánica cuántica en su el propios, los primeros preceptos--lo que se denomina teoría cuántica--fueron desarrollados. Revisión de algunos de estos desarrollos puede preparar mejor a entender la mecánica cuántica más extensa y compleja.

Desarrollos

Tutorial de la teoría cuántica

Incluso tan tarde como la primera parte del siglo XX se propusieron modelos totalmente inexactos del átomo. Un par de ellos fueron al 1902 modelo cúbico del átomo por el famoso químico Gilbert N. Lewis y el modelo de "pudín de ciruela" de 1904 por el descubridor del electrón, J.J. Thomson. Un modelo mucho mejor fue propuesto en 1911 por Ernest Rutherford. Él presentó un modelo del átomo que se asemeja a la sistema solar, con una parte central positiva, rodeada por moverse en órbita alrededor electrones con carga negativa.

Mientras tanto, en 1900, sueco físico Johannes Rydberg desarrolló una fórmula que describe las líneas espectrales emitidas por los metales del álcali, así como por el hidrógeno. Su ecuación se desarrolló empíricamente (por experiencia) pero no tenía ninguna base teórica. Necesitaba una explicación.

También en 1900, el físico alemán Max Planck, en el estudio de la radiación del cuerpo negro, llegó a la conclusión que energía puede ser emitida solamente en unidades discretas que obedecieron la ecuación:

E = h...Energía = (constante de Planck de) * (frecuencia)

Esta ecuación indica que energía existe en pequeños pedacitos llamada ahora "quanta." No está claro en el tiempo, este descubrimiento, sin embargo, representa el nacimiento de la teoría cuántica. Descubrimiento de Planck se vio reforzada por los estudios de Einstein sobre el "efecto fotoeléctrico". Del trabajo de Einstein vino el término para una partícula de luz: fotones.

Vincular estas ideas juntos en 1913, Neils Bohr desarrolló su modelo del átomo, en el que los electrones se llevan a cabo en lugar por fuerzas electrostáticas. Su modelo requerida cantidades específicas o las cantidades de energía (quanta) participar cuando electrones cambiaron de Estados de energía. Átomo de hidrógeno de Bohr produjo resultados consistentes con la fórmula de Rydberg.

La teoría cuántica se madura en la mecánica cuántica

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No había ninguna escasez de talento matemático y física en 1925. En este año, "mecánica de matriz" fue derivada por Werner Heisenberg, un concepto por un amigo, el físico austriaco Wolfgang Pauli. Más tarde, Erwin Schroedinger deriva esencialmente la misma cosa desde una perspectiva diferente y nació "mecánica ondulatoria". Esta es la forma de la mecánica cuántica más utilizada hoy en día. Por su trabajo, Schroedinger recibió el premio 1933 Nobel en la física, que compartió con p.a.m. Dirac.


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