martes, 21 de abril de 2009

Modelo atómico de Bohr

A grandes rasgos y dejándonos por el camino a mucha gente, Galileo fue el primero en tratar de explicar cómo se comportan las cosas. Newton estudió el comportamiento de las cosas y desarrolló el modelo matemático que explicaba por qué las cosas se comportaban así.

Sin embargo, ninguno de los dos sabía de qué diablos estaban hablando.

¿Qué es la materia? ¿Cuál es su naturaleza última? ¿Por qué existe la materia? Preguntas que pertenecían al ámbito de la metafísica, poco a poco pasaron a ser estudiadas por la llamada física natural o física a secas. Durante el siglo XIX (diecinueve) se avanzó en los estudios de la óptica, la electricidad, los motores, el electromagnetismo y las propiedades de la materia (Dalton, Avogadro, Maxwell, Thomson, Rutherford). Se elaboraron ingeniosos experimentos y sorprendentes teorías. Se dieron todos los pasos necesarios en el avance de la técnica (espectógrafo, tubo de rayos catódicos) para que pudiera servir al avance de la ciencia. Pero la Humanidad tuvo que esperar al siglo XX (veinte) a que hubiera una masa crítica de conocimientos sobre la materia para empezar a elaborar una teoría sobre la definición de la materia.

En 1913, el danés cejijunto más grande de todos los tiempos, Niels Bohr (1885-1962), fue el primero en publicar una teoría moderna sobre el átomo. Tomó como ejemplo el átomo de hidrógeno. La grandeza del modelo del átomo de Bohr radica en que es el modelo que la gente tiene en la cabeza hoy en día de lo que es un átomo. Un modelo didáctico pero no del todo correcto (maldita sea).
Bohr

Bohr, defendía que un núcleo atómico positivo era orbitado por un electrón de carga negativa. Igual que un sistema solar en miniminiatura. Si la órbita de un planeta se debía a la fuerza gravitatoria, la órbita del electrón era debida a la fuerza eléctrica. Hasta aquí el modelo es bellamente idéntico al modelo orbital planetario (Kepler, Newton). Pero Bohr no se quedó ahí: afirmó que los electrones sólo podían orbitar en órbitas concretas. Sin embargo, la física clásica (Newton), nos dice que el electrón debería poder ubicarse en cualquier órbita (variando su velocidad. Es lo que hacemos con los satélites). Añadió además, que el electrón emite energía cuando salta entre las órbitas posibles. Para la física clásica, estas dos proposiciones no tenían sentido. Sin embargo, su teoría era correcta a la luz de los descubrimientos de Rutherford y Planck.



Bohr trató de explicar la razón de esas órbitas fijas mediante sus momentos cinéticos. Aquellos momentos cinéticos resultaban ser múltiplos de la constante de Planck. Usando múltiplos de la constante de Planck para determinar la distancia de la órbita del electrón del hidrógeno, Bohr logró medir por primera vez en la historia el tamaño de un átomo de hidrógeno. Es más, corroboró sus resultados teóricos con los resultados empíricos del espectro del átomo de hidrógeno.

Los cimientos de la física temblaron, sin embargo, el modelo atómico de Bohr y sus descubrimientos estaban en consonancia con las pruebas empíricas. No se podía no creer en aquel modelo. La concordancia entre teoría y experimento era irrefutable.

La Humanidad penetró en el átomo y a partir de ahí ya nada volvió a ser lo mismo.

Bohr recibió el Nobel en 1922 y su hijo en 1975. El elemento químico 107 fue nombrado en su honor "Bohrio".

5 comentarios:

Teseo dijo...

Yo sostengo la teoría de que los átomos son sistemas solares en miniatura poblados por gente primitiva y simiesca... la teoría del átomo de Rutherford podría ser coherente con la física de Newton, el efecto fotoeléctrico, el principio de exclusión de Pauli y la existencia de radiactividad, no.
Por otro lado, ¿de que está echa la materia que no forma átomos?

Pablo dijo...

Misterio.

arsebu dijo...

acaso no has oido de la antimateria?.

Pablo dijo...

Creo que Teseo se refiere a la materia no bariónica.

Zhenhong Bao dijo...

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