Evolución de los Modelos Atómicos: De Dalton a la Teoría Fotónica

Modelo Atómico de Dalton

• La materia está constituida por átomos, que son partículas indivisibles e indestructibles.
• Los átomos de un mismo elemento químico son iguales en masa y propiedades químicas.
• Los átomos de diferentes elementos químicos tienen una masa diferente y distintas propiedades químicas.
• Los compuestos están formados por combinaciones de átomos de diversos elementos químicos.
• En las reacciones químicas, la masa permanece siempre constante.

Modelo Atómico de Thomson

El modelo de Thomson supone que la materia es totalmente densa, sin oquedades, y que los átomos que la forman están compuestos por protones y electrones en igual cantidad.

Modelo Atómico de Rutherford

El descubrimiento de los procesos radiactivos, en cuyo estudio tuvieron una parte muy destacada el físico francés Henri Becquerel y el matrimonio Curie, atrajo la atención de numerosos investigadores, entre ellos Ernest Rutherford.

Rutherford pensó que el átomo estaría constituido por un núcleo, en el que se encontraría casi toda la masa (protones, cargados positivamente) y que a su alrededor estarían girando los e- tal como hacen los planetas alrededor del sol.

Rutherford propuso un átomo formado por un núcleo y una periferia de e- girando alrededor de aquel.

Inconvenientes del Modelo de Rutherford

• Se suponía que el movimiento de los e- debía obedecer a las leyes de la física clásica. Ahora bien, según las leyes clásicas del electromagnetismo, toda partícula cargada que gira emite radiación electromagnética, por lo que el e- iría perdiendo energía progresivamente y acabaría precipitándose sobre el núcleo.
• Por otro lado, este modelo tampoco fue capaz de justificar los espectros atómicos.

Teoría Fotónica de Planck

• Un fotón es un cuanto de radiación electromagnética, o cuanto de energía. Se trata de una partícula de energía en estado puro, que no tiene masa.
• La energía de un fotón depende de su frecuencia: cuanto mayor sea esta (o menor sea la longitud de onda), mayor será la energía que transporta.
• La energía de una radiación es la energía de cada uno de sus fotones, mientras que su intensidad viene determinada por el número de fotones.

La Radiación Electromagnética

Está compuesta por un campo eléctrico y un campo magnético que se propagan vibrando en direcciones mutuamente perpendiculares.

La longitud de onda es la distancia que separa un punto del siguiente que se encuentra en su mismo estado de vibración: el periodo es el tiempo que tarda la perturbación en avanzar una longitud de onda, y la frecuencia es el número de longitudes de onda que avanza la perturbación en un segundo (la inversa del periodo).

El Efecto Fotoeléctrico

• No hay emisión de fotoelectrones si la frecuencia de radiación incidente es inferior a un valor determinado. Esa frecuencia depende del tipo de metal y se denomina frecuencia umbral.
• Cuando la frecuencia de la radiación incidente supera el valor umbral, se produce una corriente cuya intensidad es proporcional a la intensidad de la radiación incidente.
• Los fotoelectrones arrancados tienen una energía cinética máxima que depende solo de la frecuencia de la radiación incidente, no de su intensidad. Es decir, depende de la energía de los fotones incidentes, pero no de la cantidad de fotones que inciden sobre el metal.