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General => Tertulia => Mensaje iniciado por: Paul Cesare en 05 de Marzo de 2006, 05:42:48 PM

Título: Cuántica, Caos y otras teorías
Publicado por: Paul Cesare en 05 de Marzo de 2006, 05:42:48 PM
Propongo un post para hablar de estos interesantes temas, desde el rigor y la seriedad.

Ã,¿Alguien secunda mi moción?
Yo SI  :-D
Título: Re: Cuántica, Caos y otras teorías
Publicado por: Silik en 05 de Marzo de 2006, 06:06:00 PM
Bueno, yo no puedo aportar mucho porque mis conocimientos sobre la Teoría del Caos son bastante pequeños, pero sí que animo a los que estais en el ajo científico para que aportéis a este post, que estaré con las gafitas puestas  8-)
Título: Re: Cuántica, Caos y otras teorías
Publicado por: Paul Cesare en 06 de Marzo de 2006, 08:17:48 PM
Empezamos con el primer capítulo :

LOS ORÍGENES DE LA TEORÍA CUÁNTICA( Parte I)

La primera vez que se utiliza el concepto "quanta" es en el estudio que realiza el señor Max Planck sobre la radiación del cuerpo negro del año 1900.
Cualquier cuerpo, por estar a una temperatura emite radiación electromagnética a distintas longitudes de onda, a temperatura ambiente esta emisión se hace principalmente en el espectro de los infrarrojos, si calentamos la emisión pasa a hacerse en el espectro de la luz visible. Ã,¿No decimos que un hierro candente está al "rojo vivo"?

Se hicieron estudios con las herramientas de física estadística, termodinámica y electromagnetismo para determinar el espectro de emisión del cuerpo negro (aquel que idealmente absorbe todas las radiaciones) y su dependencia con la temperatura.

Estos estudios fueron un fracaso pues no podían explicar la totalidad del espectro.

El señor Max Planck resolvió el problema usando las herramientas anteriormente citadas, pero incluyendo una pequeña modificación, y era el suponer que la energía no se intercambiaba de forma continua sino en pequeños paquetes discretos que denominó "quanta".
Sin embargo, a estos "quanta" no les dio una existencia física real, sino que los consideró como una argucia matemática que les permitía obtener el resultado correcto.

Escrito este primer paso nos vamos al año 1905, el annus mirabilis de la física, y nos fijamos en un artículo de Einstein llamado "Un punto de vista heurístico sobre la producción y transformación de luz" en el que explica el efecto fotoeléctrico.
Dicho efecto consiste en que si iluminamos un metal, este desprende electrones, debido a que los electrones absorben la energía de la onda electromagnética incidente y escapan.
Había un aspecto del efecto que era inexplicable: para que se produjera extracción de electrones la luz incidente debía pasar una frecuencia umbral, por debajo de esa frecuencia no se observaba dicho efecto por mucha intensidad que tuviera la onda incidente.
Sin entrar en muchos detalles, Einstein explicó estos fenómenos suponiendo  que la energía de la onda electromagnética se encontraba concentrada en pequeños cuantos de energía a los que denominó "fotones".

Para terminar el primer capítulo de los orígenes de la teoría cuántica, hablaremos de otro fenómeno, menos conocido, pero cuya explicación fue posible a la naciente teoría.
Dicho fenómeno es el de el calor específico de los metales, (el calor específico es la energía que debemos dar a un cuerpo para que este aumente 1Ã,º C su temperatura)
Los modelos clásicos predecían un valor constante de calor específico, sin embargo se observaba que para temperaturas muy próximas a 0 Ã,º K el calor específico decaía a cero.
Esto también se explicó suponiendo que los metales consistían en una malla de osciladores cuyas energías se encontraban cuantizadas(de nuevo encontramos los cuantos). Dicho modelo fue desarrollado inicialmente por Einstein y perfeccionado posteriormente por Debye

Pues ya está que si escribo más os cansáis, no os perdáis el próximo capítulo LOS ORíGENES DE LA TEORÍA CUÁNTICA II (El átomo de hidrógeno)


Título: Re: Cuántica, Caos y otras teorías
Publicado por: MR. ROBOTO en 07 de Marzo de 2006, 09:50:14 PM
Cita de: Paul Cesare en 05 de Marzo de 2006, 05:42:48 PM
Propongo un post para hablar de estos interesantes temas, desde el rigor y la seriedad.

Ã,¿Alguien secunda mi moción?
Yo SIÃ,  :-D

Secundo y aplaudo tu iniciativa.  :-)
Título: Re: Cuántica, Caos y otras teorías
Publicado por: Paul Cesare en 08 de Marzo de 2006, 05:19:19 PM
Seguimos con esta breve reseña histórica:

LOS ORIGENES DE LA TEORÍA CUÁNTICA II(El átomo de hidrógeno)

Pues como os contaba, la nueva teoría cuántica resultó ser muy útil en la explicación de fenómenos para los que las teorías clásicas no daban respuestas satisfactorias, tales como el efecto fotoeléctrico o la radiación del cuerpo negro.

Otro de los grandes logros que permitió la creciente aceptación de la teoría cuántica fue el hecho de poder explicar el espectro del átomo de hidrógeno.
Cada elemento químico emite/absorbe solo determinadas longitudes de onda (colores). Esto hace que el espectro sea el DNI de los elementos químicos, cada elemento tiene un espectro particular, el análisis de los espectros permite por ejemplo la composición y temperatura de una nebulosa.

Para explicar el espectro del átomo de hidrógeno, el señor Niels Bohr volvió a utilizar la teoría cuántica, y supuso que los electrones solo pueden estar en determinadas órbitas cuantizadas. El espectro se obtiene al absorber el electrón un fotón con la energía necesaria para cambiar a una órbita de mayor energía, o bien al decaer de una órbita más energética a otra menos energética y emitir un fotón (dependiendo de si tenemos lo que se conoce como espectro de emisión o de absorción).

Con estas premisas fundamentales y usando las herramientas de la mecánica pudo predecir teóricamente el espectro del átomo de hidrógeno que experimentalmente ya se conocía.

Posteriormente, 1916( creo recordar) Arnold Sommerfeld introdujo correcciones relativistas al modelo, completándose lo que se conoce como el modelo Bohr-Sommerfeld, uno de los grandes hitos de las primeras teorías cuánticas.

Básicamente esta es la historia de los orígenes de la teoría cuántica, si alguien quiere hacer alguna contribución, anotación o puntualización será bien recibida

Chao
Título: Re: Cuántica, Caos y otras teorías
Publicado por: Paul Cesare en 09 de Marzo de 2006, 10:12:59 PM
Gracias por todas vuestras colaboraciones  :-D. Ya en serio, a ver si encuentro algunas cosas curiosas sobre estas cosas para contároslas.