Niveles de Energía
De manera que es así? Los átomos en realidad parecen pequeños
sistemas solares con electrones haciendo saltos cuánticos entre órbitas especiales?
Bueno, no exactamente. La idea de un electrón volando en
pequeños círculos demostró tener un gran número de problemas y los físicos se vieron
eventualmente forzados a descartar ese modelo.
Pero acabamos de hablar de lo bien que eso funcionó! Por que
tendríamos que descartar todo?
No vamos a comenzar desde cero. El concepto de
"órbitas especiales" fué extremadamente útil, son las órbitas las que no
vamos a utilizar más. En cambio, vamos a pensar en que los electrones se encuentran en niveles
especiales de energía. Simplemente seguimos esta regla:
Mayor Orbita = Mayor Energía
Bueno, eso es fácil. Pero para que tomarse el trabajo? Por qué
no llamarlas simplemente órbitas?
Bien, primero que todo, algunas órbitas tienen el mismo nivel de
energía de otras órbitas, así que algunas veces el cambio de órbitas no emite
radiación. También resulta que los electrones no se mueven realmente en pequeñas
órbitas circulares. Podemos hacer una ligera desviación para ver cómo el
Atomo de Schrödinger describe más acertadamente lo que ocurre dentro de los átomos.
En efecto, pensar en niveles de energía tiene más sentido, porque si la
energía disminuye, entonces la energía sobrante tiene que ir a alguna parte, así que
sale como radiación electromagnética.
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Si y para que la energía aumente tiene que llegar de algún lugar, así
que toma alguna radiación!
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El siguiente applet muestra el modelo de Bohr junto a un diagrama
que muestra el nivel de energía. Esta imagen del "nivel de energía" de un
átomo es tan útil que muchos físicos lo prefieren a la imagen orbital.
Espere un momento. Anteriormente dijimos que cuando un electrón
cambia su velocidad o su dirección libera radiación electromagnética. Ahora estamos
diciendo que cuando un electrón cambia su órbita (o su "nivel de energía")
produce radiación electromagnética. Cuál es cierto?
Usted nos está cambiando la historia. Acaso lo está inventando ahora?
El cambio de velocidad era una idea clásica, pero los físicos
cuánticos se dieron cuenta de que la parte importante es la del cambio de la energía del
electrón y la radiación electromagnética hace la diferencia. Si la energía del
electrón disminuye, la energía adicional aparece como un fotón. Y para que el electrón
adquiera más energía, necesita absorber un fotón. Ahora veamos cómo esta teoría
explica adecuadamente las líneas espectrales...
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