Clase 7

Efecto Compton
El efecto Compton es el cambio de longitud de onda de la radiación electromagnética
de alta energía al ser difundida por los electrones.
El descubrimiento de este efecto confirmó que la radiación electromagnética
tiene propiedades tanto de onda como de partículas, un principio central de la
teoría cuántica.
Cálculos del Efecto Compton
hν + me c = hν '+ Ee '
2
hν hν '
=
cos φ + p 'e cos θ
c
c
hν '
0=
senφ − p 'e senθ
c
hc
λ '−λ =
(1 − cos θ )
mc
Líneas Espectrales
Luz blanca al pasar por un prisma se descompones en colores
que van del rojo al violeta, CONTINUAMENTE
Gas caliente emite luz que tiene un espectro discreto sólo algunos
colores están presente
http://cfa-www.harvard.edu/seuforum/galSpeed/
Espectro de Absorción
El origen de los espectros de líneas, puede entenderse en términos
de dos ideas centrales
Concepto de Fotón
Niels Bohr 1913
Niveles de energía de un átomo
Razonamiento de Bohr: el espectro de líneas de un elemento resulta de
que los átomos emiten fotones con energías especificas. Durante la emisión de un
Fotón. La energía interna del átomo cambia en una cantidad igual a la energía del fotón
Por tanto, cada átomo debe existir sólo con ciertos valores específicos de energía
interna y debe tener un conjunto posible de NIVELES DE ENERGÍA.
Un átomo puede tener una cantidad de energía interna igual a cualquiera de esos
niveles, pero no una energía intermedia entre dos niveles
Según Bohr, un átomo puede efectuar
una transición hacia un nivel de energía
inferior Si emite un fotón con energía
igual a la diferencia entre los niveles
hf =
hc
λ
= Ei − E f
Ei
Ef
Ef
hf = Ei − E f
Ei
hf = Ei − E f
364.6nm
486.1nm
Hβ
Hα
Serie de Balmer
Hγ
1
1 1
= R ( 2 − 2 ) n = 3,4,5,...
2 n
λ
R=1,097*107 es la constante de Rydberg
n=3
n=∞
1 1
= (1,097 *107 m −1 ) − 
λ
4 9
λ = 656.3nm
1
La menor longitud de la serie
Serie de Balmer y la hipótesis de Bohr
λ = 364,6nm
E=
434.1nm 410.2nm
hc
λ
Hδ
 1 1  hcR hcR
= hcR 2 − 2  = 2 − 2
E=
λ
n
2 n  2
hc
Consistente si reconocemos de la siguiente forma
hcR
Ei = − 2
n
hcR
Ef = − 2
2
El átomo de Hidrogeno que consta de un protón y un electrón
tiene una serie de niveles de energía, En
hcR
Ei = − 2
n
n = 1,2,3,4,...
Lea acerca del experimento
de Franck-Hertz
¿Ahora podemos decir que es el átomo?
Un arreglo infinitamente diminuto de cargas eléctrica positivas y
Negativas (átomos mas simple 1 de cada tipo)
Modelo de Thomson (1904)
Electrones
Masa de
Carga positiva
Thomson propone que los electrones están distribuidos
en el interior de una masa continua positiva
Experimento de Rutheford
Placa
de Oro
Partículas alfa
Detector
Fuente
Partículas alfa = Núcleo de Helio
Rayos Gama= luz no visible
de ultra-alta energía
(sin carga eléctrica)
(+2 cargas eléctricas)
Imán
Partículas Beta = electrón
Muestra de
Radio
(-1 carga eléctrica)
Descubrimiento del Núcleo Atómico
Para explicar la dispersión hacia atrás, la
Carga positiva debe estar concentrada en una
pequeña región