martes, 22 de septiembre de 2009

Gracias a ellos 03 - Niels Bohr

Hoy por hoy podemos afirmar que Niels Bohr es el padre de la mecánica cuántica, gracias a sus contribuciones para la comprensión de la estructura del átomo.

Para hablar de Niels Bohr tenemos que explicar quien fue Rutherford y en que consistía su modelo atómico para que entendáis lo revolucionario de las teorías de Bohr.



Según Rutherford, el átomo estaba formado justo en su centro, por un núcleo (de carga positiva (protones), que contenía casi toda la masa del átomo. A su alrededor giraban los electrones (partículas con carga negativa) en órbitas circulares o elípticas, algo parecido a lo que sucedía con el sistema solar. Era un modelo aceptado por la comunidad científica aunque también eran conocidas varias incongruencias al contradecir las Leyes de Maxwell sobre el electromagnetismo (que prometo explicaros dentro de poco), que decía muy brevemente, que una carga eléctrica en movimiento (como el electrón que orbita el núcleo) debería emitir una radiación (energía) que haría que el electrón se precipitase sobre el núcleo y destruyese la materia. Esta fue una de las razones (hay mas, por que por ejemplo el modelo atómico de Rhuterford no conseguía explicar tampoco lo espectros atómicos) por las que su modelo fue sustituido por el de Niels Bohr (aunque esto no impidió que ganase el premio Nobel de química 1908 por descubrir que la desintegración de elementos producía radioactividad).

A continuación os explico el modelo de Bohr.

Niels Henrik David Bohr (nació en Copenhague, Dinamarca; 7 de octubre de 1885 – murió en Ibídem; 18 de noviembre de 1962).

El modelo de Bohr (por el que ganó premio Nobel de Física en 1922) estaba basado en el de Rutherford: el mismo núcleo en el centro donde estaba concentrada casi toda la masa del átomo y electrones orbitándolo a su alrededor, pero Bohr fue mas allá y aseguró que las órbitas de los electrones debían ser cuánticas, es decir, las órbitas estaban predefinidas y cada una de ellas tenia un nivel de energía distinto a otras dependiendo del radio de estas. Entonces, si un electrón gira constantemente en el mismo orbital ni emite energía (luz, fotones) ni la absorbe y es solamente cuando se desplaza de una orbita a otra más alejada del núcleo cuando la absorbe y cuando se desplaza a una más cercana cuando la emite. Al conocer ya las energías en cada orbital se podían calcular las energías en cada salto de órbita (lo que denominamos "cuanto" o "quantum" en latín) y así la frecuencia de la luz emitida (espectro atómico) que Rutherford no supo explicar en su modelo.

Es por esto, por el descubrimiento de estas órbitas predefinidas por los que se considera a Niels Bohr uno de los padres de la mecánica cuántica (junto con Max Planck del que también os hablare en próximas entregas)

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