sábado, 11 de agosto de 2018

Mecánica cuántica

es una disciplina de la física encargada de brindar descripción fundamental de la naturaleza a escalas espaciales pequeñas

Contexto Historico
* Radiación electromagnética: el problema de la radiación electromagnética de un cuerpo negro fue uno de los primeros problemas resueltos en el seno de la mecánica cuántica. es en el seno de la mecánica cuántica donde surgen por primera vez las ideas cuánticas en 1990
*Inestabilidad de los atomos clasicos: el segundo problema importante que la mecánica cuántica resolvió a través del modelo de Bohr fue el de la estabilidad de los átomos de acuerdo con la teoría clásica un electrón orbitado alrededor de un núcleo cargado positiva mente debería emitir energía electromagnética perdiendo así la velocidad hasta caer sobre el núcleo
en mecánica clásica un átomo de hidrógeno es un tipo de problema de los dos cuerpos en que el proton  seria el primer cuerpo que tiene mas del 99% de la masa del sistema y el electrón es el segundo cuerpo que es mucho mas ligero.para resolver el problema de los dos cuerpos es conveniente hacer la descripción del sistema, colocando el origen del sistema de referencia en el centro de masa de la partícula de mayor masa, esta descripción es correcta considerando como masa de la otra partícula la masa reducida que viene dada por
{\displaystyle \mu \,=\,{\frac {m_{e}m_{p}}{m_{e}+m_{p}}}\approx 0,999m_{e}}
siendo {\displaystyle \scriptstyle m_{p}} la masa del proton y {\displaystyle \scriptstyle m_{e}} la masa del electrón. en ese caso el problema del átomo de hidrógeno parece admitir una solución simple en la que el electrón se movería en órbitas elípticas alrededor del núcleo atómico. sin embargo existe un problema con la solución clásica, de acuerdo con las predicciones del electromagnetismo partícula eléctrica que sigue un movimiento acelerado, como sucedería al describir una elipse debería emitir radiación electromagnética, y por lo tanto perder energía cinética, la cantidad de energía radiada seria de hecho:
{\displaystyle {\frac {dE_{r}}{dt}}={\frac {e^{2}a^{2}\gamma ^{4}}{6\pi \epsilon _{0}c^{3}}}\approx {\frac {\pi }{96}}{\frac {e^{14}m_{e}^{2}\gamma ^{4}}{\epsilon _{0}^{7}h^{8}c^{3}}}\geq 5,1\cdot 10^{-8}{\mbox{watt}}}

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