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FISICA CUANTICA
Prof. Jorge Rojo Carrascosa
21 de marzo de 2017
Prof. Jorge Rojo Carrascosa FISICA CUANTICA
Radiacion del cuerpo negro
1 Ley de Stefan:
E = σT 4 σ = 5, 67 · 108 Js−1m−2K−4
2 Ley de Desplazamiento de Wien
λmT = C C = cte = 0, 2897 cmK
3 Ley de Rayleigh-Jeans ⇒ catastrofe ultravioleta
4 Ley de Planck ⇒ NACIMIENTO DE LA FISICA CUANTICA
Prof. Jorge Rojo Carrascosa FISICA CUANTICA
Radiacion del cuerpo negro
1 Ley de Stefan:
E = σT 4 σ = 5, 67 · 108 Js−1m−2K−4
2 Ley de Desplazamiento de Wien
λmT = C C = cte = 0, 2897 cmK
3 Ley de Rayleigh-Jeans ⇒ catastrofe ultravioleta4 Ley de Planck ⇒ NACIMIENTO DE LA FISICA CUANTICA
Prof. Jorge Rojo Carrascosa FISICA CUANTICA
Bases Fısica Cuantica I
TEORIA CUANTICA DE PLANCK (1900)La energıa de las ondas EM no es divisible indefinidamente sino que se
radia en unidades pequenas de energıa, cuantos.
Efoton = hν h = 6, 62 · 10−34 Js
EFECTO FOTOELECTRICO (1905)Generacion de corriente electrica al incidir radiacion UV sobre metales.
Efoton = Wextraccion + Ec → hν = hν0 + Ec
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Bases Fısica Cuantica II
EFECTO COMPTON (1923)
Choque de una onda EM con sus-tancias con e− en movilidad
∆λ = λf − λi =h
m0c(1− cos θ)
HIPOTESIS DE DE BROGLIE (1924)Dualidad onda-corpusculo para la luz y las partıculas microcopicas
λ =h
mv=h
p
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Espectros
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Modelo atomico de Bohr
Primer Postulado: felec. = fcfg
Segundo Postuldo: L α n~ ⇒ r = h2
4π2me2n2 = a0n
2 a0 = 0, 529A
Tercer postulado: ∆E = hν
La Energıa total del electron viene dado por:
E = −RHn2
=⇒ E = R
(1
n2f− 1
n2i
)
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Modelo atomico de Bohr
Primer Postulado: felec. = fcfg
Segundo Postuldo: L α n~ ⇒ r = h2
4π2me2n2 = a0n
2 a0 = 0, 529A
Tercer postulado: ∆E = hν
La Energıa total del electron viene dado por:
E = −RHn2
=⇒ E = R
(1
n2f− 1
n2i
)
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Modelo atomico de Bohr
Primer Postulado: felec. = fcfg
Segundo Postuldo: L α n~ ⇒ r = h2
4π2me2n2 = a0n
2 a0 = 0, 529A
Tercer postulado: ∆E = hν
La Energıa total del electron viene dado por:
E = −RHn2
=⇒ E = R
(1
n2f− 1
n2i
)
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Modelo atomico de Bohr
Primer Postulado: felec. = fcfg
Segundo Postuldo: L α n~ ⇒ r = h2
4π2me2n2 = a0n
2 a0 = 0, 529A
Tercer postulado: ∆E = hν
La Energıa total del electron viene dado por:
E = −RHn2
=⇒ E = R
(1
n2f− 1
n2i
)
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Modelo atomico de Bohr
Primer Postulado: felec. = fcfg
Segundo Postuldo: L α n~ ⇒ r = h2
4π2me2n2 = a0n
2 a0 = 0, 529A
Tercer postulado: ∆E = hν
La Energıa total del electron viene dado por:
E = −RHn2
=⇒ E = R
(1
n2f− 1
n2i
)
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Series espectrales del atomo de hidrogeno
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Modelo Ondulatorio de la Materia (1926)
Principio de Incertidumbre de Heisenberg, ∆x ·∆p ≥ ~2
Modelo Mecanocuantico (E. Schrodinger, W. Heisenberg, P. Dirac)Reglas de seleccion de los Orbitales atomicos (n, l, ml)
1 n = 1, 2, 3, . . . =⇒ n2 orbitales por capa (K, L, M, . . .).
2 l = 0, . . . , (n− 1) =⇒ Notacion espectral s, p, d, f, . . .
3 ml = −l,−l + 1, . . . , 0, 1, . . . ,+l =⇒ ∃(2l + 1) orb. degenerados
Numero cuantico de Spin ms = ±1/2
1 Principio de exclusion de Pauli ⇒ 2n2 electrones por nivel o capa.
2 Principio de maxima multiplicidad de Hund
3 Principio de Aufbau ⇒ Diagrama de Moeller
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Modelo Ondulatorio de la Materia (1926)
Principio de Incertidumbre de Heisenberg, ∆x ·∆p ≥ ~2
Modelo Mecanocuantico (E. Schrodinger, W. Heisenberg, P. Dirac)Reglas de seleccion de los Orbitales atomicos (n, l, ml)
1 n = 1, 2, 3, . . . =⇒ n2 orbitales por capa (K, L, M, . . .).
2 l = 0, . . . , (n− 1) =⇒ Notacion espectral s, p, d, f, . . .
3 ml = −l,−l + 1, . . . , 0, 1, . . . ,+l =⇒ ∃(2l + 1) orb. degenerados
Numero cuantico de Spin ms = ±1/2
1 Principio de exclusion de Pauli ⇒ 2n2 electrones por nivel o capa.
2 Principio de maxima multiplicidad de Hund
3 Principio de Aufbau ⇒ Diagrama de Moeller
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Modelo Ondulatorio de la Materia (1926)
Principio de Incertidumbre de Heisenberg, ∆x ·∆p ≥ ~2
Modelo Mecanocuantico (E. Schrodinger, W. Heisenberg, P. Dirac)Reglas de seleccion de los Orbitales atomicos (n, l, ml)
1 n = 1, 2, 3, . . . =⇒ n2 orbitales por capa (K, L, M, . . .).
2 l = 0, . . . , (n− 1) =⇒ Notacion espectral s, p, d, f, . . .
3 ml = −l,−l + 1, . . . , 0, 1, . . . ,+l =⇒ ∃(2l + 1) orb. degenerados
Numero cuantico de Spin ms = ±1/2
1 Principio de exclusion de Pauli ⇒ 2n2 electrones por nivel o capa.
2 Principio de maxima multiplicidad de Hund
3 Principio de Aufbau ⇒ Diagrama de Moeller
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Modelo Ondulatorio de la Materia (1926)
Principio de Incertidumbre de Heisenberg, ∆x ·∆p ≥ ~2
Modelo Mecanocuantico (E. Schrodinger, W. Heisenberg, P. Dirac)Reglas de seleccion de los Orbitales atomicos (n, l, ml)
1 n = 1, 2, 3, . . . =⇒ n2 orbitales por capa (K, L, M, . . .).
2 l = 0, . . . , (n− 1) =⇒ Notacion espectral s, p, d, f, . . .
3 ml = −l,−l + 1, . . . , 0, 1, . . . ,+l =⇒ ∃(2l + 1) orb. degenerados
Numero cuantico de Spin ms = ±1/2
1 Principio de exclusion de Pauli ⇒ 2n2 electrones por nivel o capa.
2 Principio de maxima multiplicidad de Hund
3 Principio de Aufbau ⇒ Diagrama de Moeller
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Modelo Ondulatorio de la Materia (1926)
Principio de Incertidumbre de Heisenberg, ∆x ·∆p ≥ ~2
Modelo Mecanocuantico (E. Schrodinger, W. Heisenberg, P. Dirac)Reglas de seleccion de los Orbitales atomicos (n, l, ml)
1 n = 1, 2, 3, . . . =⇒ n2 orbitales por capa (K, L, M, . . .).
2 l = 0, . . . , (n− 1) =⇒ Notacion espectral s, p, d, f, . . .
3 ml = −l,−l + 1, . . . , 0, 1, . . . ,+l =⇒ ∃(2l + 1) orb. degenerados
Numero cuantico de Spin ms = ±1/2
1 Principio de exclusion de Pauli ⇒ 2n2 electrones por nivel o capa.
2 Principio de maxima multiplicidad de Hund
3 Principio de Aufbau ⇒ Diagrama de Moeller
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Modelo Ondulatorio de la Materia (1926)
Principio de Incertidumbre de Heisenberg, ∆x ·∆p ≥ ~2
Modelo Mecanocuantico (E. Schrodinger, W. Heisenberg, P. Dirac)Reglas de seleccion de los Orbitales atomicos (n, l, ml)
1 n = 1, 2, 3, . . . =⇒ n2 orbitales por capa (K, L, M, . . .).
2 l = 0, . . . , (n− 1) =⇒ Notacion espectral s, p, d, f, . . .
3 ml = −l,−l + 1, . . . , 0, 1, . . . ,+l =⇒ ∃(2l + 1) orb. degenerados
Numero cuantico de Spin ms = ±1/2
1 Principio de exclusion de Pauli ⇒ 2n2 electrones por nivel o capa.
2 Principio de maxima multiplicidad de Hund
3 Principio de Aufbau ⇒ Diagrama de Moeller
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Modelo Ondulatorio de la Materia (1926)
Principio de Incertidumbre de Heisenberg, ∆x ·∆p ≥ ~2
Modelo Mecanocuantico (E. Schrodinger, W. Heisenberg, P. Dirac)Reglas de seleccion de los Orbitales atomicos (n, l, ml)
1 n = 1, 2, 3, . . . =⇒ n2 orbitales por capa (K, L, M, . . .).
2 l = 0, . . . , (n− 1) =⇒ Notacion espectral s, p, d, f, . . .
3 ml = −l,−l + 1, . . . , 0, 1, . . . ,+l =⇒ ∃(2l + 1) orb. degenerados
Numero cuantico de Spin ms = ±1/2
1 Principio de exclusion de Pauli ⇒ 2n2 electrones por nivel o capa.
2 Principio de maxima multiplicidad de Hund
3 Principio de Aufbau ⇒ Diagrama de Moeller
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Modelo Ondulatorio de la Materia (1926)
Principio de Incertidumbre de Heisenberg, ∆x ·∆p ≥ ~2
Modelo Mecanocuantico (E. Schrodinger, W. Heisenberg, P. Dirac)Reglas de seleccion de los Orbitales atomicos (n, l, ml)
1 n = 1, 2, 3, . . . =⇒ n2 orbitales por capa (K, L, M, . . .).
2 l = 0, . . . , (n− 1) =⇒ Notacion espectral s, p, d, f, . . .
3 ml = −l,−l + 1, . . . , 0, 1, . . . ,+l =⇒ ∃(2l + 1) orb. degenerados
Numero cuantico de Spin ms = ±1/2
1 Principio de exclusion de Pauli ⇒ 2n2 electrones por nivel o capa.
2 Principio de maxima multiplicidad de Hund
3 Principio de Aufbau ⇒ Diagrama de Moeller
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Energıa de los Orbitales Atomicos
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Forma de los Orbitales Atomicos, n=3
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Forma de los Orbitales Atomicos, n=3
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