Cuántica para Niños

Avatar de Usuario
Avicarlos
Mensajes: 1132
Registrado: 06 Jul 2009, 19:12
Ubicación: Barcelona
Contactar:

Cuántica para Niños

Mensajepor Avicarlos » 08 Dic 2014, 14:14

Cuántica para niños:

Años llevo, consultando lo relacionado con el fotón, partiendo de la base que aún nadie puede dar imagen de esta Entidad. Descrito por muchos científicos como la expresión de la Energía en una cantidad a la que Einstein llamó “cuanto”.

No es nada material, por ello. Así tampoco podemos otorgarle dimensión espacial. No ocupa lugar, sin embargo existe. No lo podemos ver, pero sí detectar sus efectos.
No pudiendo pues fotografiarle, o grafiar su forma real, ya que no la tiene, (es adimensional) para seguir sus pasos idealmente confiero a esta Energía, la idea de un chispazo con una aureola micrométrica que se desplaza por el espacio en línea recta pero oscilando constantemente por un plano normal al eje de su desplazamiento, cuyo diámetro es la longitud de onda.

De tal modo, en un mismo punto de esta longitud de onda ( también llamada asociada), se halla tantas veces en un segundo como se indica por su frecuencia.

Se deduce de ello, que no podemos determinar su localización fija en esta longitud. Pues no lo es, así como tampoco es nada material tal longitud, sino únicamente la posibilidad de hallarse en un punto de ella como lugar espacial.

El valor de la energía del fotón, varía directamente proporcional a su frecuencia mientras lo es inversamente a su longitud de onda. Oscilando en recorrido breve dentro de este plano, se aumenta la frecuencia, mientras lo contrario aumentando longitud.

La razón la da la velocidad admitida de desplazamiento constante e igual a la de la luz. Luego si recorre mayor longitud de onda, ejercerá su poder en cada punto de ella con lapsos más ralos.

Una máquina martinete, golpea a las probetas con un mismo martillo variando a conveniencia, la frecuencia del martilleo. Se logra mayor trabajo de deformación de la probeta (aplastamiento) incrementando la frecuencia. También así, actúa el fotón en el mundo cuántico.
Por lo descrito, imagino al fotón como un chispazo de cierta intensidad, que se muestra recorriendo el espacio en línea recta a velocidad de la luz, variando posición con intermitencias por puntos del plano cuyo diámetro es la longitud onda, normal al eje de su itinerario.

La oscilación en este plano, puede darse de cualquier diámetro (longitud de onda). Cada fotón la realiza de manera constante según su entidad con una única inclinación. Para obtener a uno de ellos con polaridad única concreta, hay que separarlo de los demás.

Así un grupo de fotones, lo compone un haz de, a su vez muchos rayos, que oscilan en todas las direcciones radiales. Para descartar a todos los que no oscilan en una determinada, el filtro a oponerles debe disponer de un ancho mínimo. Suficiente para que en su paso solo se cuelen aquellos cuyo ángulo de oscilación es sensiblemente el mismo.
A un ancho superior a la longitud de onda, se le cuelan todas las polaridades.

Si queremos captar a un fotón único, habrá que vencer muchas dificultades. Hay que separarlo:
1) del haz, (conjunto de rayos agrupados en una misma trayectoria)
2) del rayo, (conjunto de fotones de diversas ondas en fase y misma trayectoria)
3) de sus predecesores, (los que instantes antes se hallaban en su mismo punto de la trayectoria del rayo)
4) de sus sucesores,( los que instantes después, se hallarán en el mismo punto )
5) de sus adyacentes polares (los fotones que conforman el mismo rayo pero con distinta oscilación radial en plano normal al eje de la trayectoria)
6) de sus diversas longitudes (mezcla de fotones con diversa frecuencia de oscilación)

Todo esto nos lleva a considerar:
A> su procedencia,
B> la complejidad de emisión,
C> El avance invariable a velocidad C al no haber obstáculos en su camino, y
D> La interacción con la materia al obstacularizar su paso a la mínima distancia correspondiente al radio de la citada aureola.

Como ejemplo, pongo la emisión de ondas lumínicas por un metal

Un objeto metálico, calentado a gran temperatura, enrojece emitiendo energía térmica de tres maneras: Por conducción, por convección y por radiación-

A> Procedencia de los fotones.

Veamos de donde sale la energía emitida. Se puede obtener por varios procedimientos, todos ellos de transformación de tipos de energía. Mecánica, eléctrica, química, magnética, o combinaciones de las mismas.
Supongamos que quemamos un combustible carbón, o hidrocarburos. Básicamente, la energía que dispone acumulada en sus moléculas, la desprende al reaccionar químicamente con el oxígeno. Se convierte en anhídrido carbónico, mas nueva masa con menor energía y el calor que entra en contacto con el metal a calentar.

Evidentemente se pierde una parte por las llamas que emiten su luz y calor a la atmósfera, pero para la cuestión, no es más que una parte del experimento y en todo caso revierte en menor rendimiento de transformación de la energía antes en las moléculas de carbón y después en aumento de temperatura del metal.

Toda la materia dispone de energía acumulada. La masa es su receptáculo. La aprisiona convirtiendo la cinética del fotón (su fuerza a velocidad luz), en energía potencial.

Y lo es según la famosa fórmula de Einstein, por un valor del cuadrado de esta velocidad constante. Un solo gramo masa, puede convertirse en la energía de la cantidad de uno seguido por veintisiete ceros, de electrones. ¿Insospechado, verdad?.

En teoría con un catalizador ideal, ( se especula sobre el campo de Higgs) podríamos comprimir a esta descomunal cifra de fotones y lo convertiríamos en un electrón sin carga eléctrica, dado que los fotones carecen de ella.

La carencia de carga eléctrica de los fotones, se acepta con reparos. Hay quienes opinan que la carga no es nula, sino compensada la positiva con la negativa.
Y la energía antes cinética convertida en masa, según De Broglie, tampoco lo es con un reposo absoluto. Parece en reposo dado que la masa presenta inercia, algo ajeno a los fotones. Sin embargo solo es un parecido reposo por cuanto el valor de su vibración es insignificante ante el tamaño de su masa.

Queda para estudio aparte conocer como esta partícula alberga la energía sin descomponerse. Se supone la actuación de la fuerza de gravedad que la mantiene unida y una posible formación de membrana, que la defiende de ataques exteriores de energías débiles.


Seguiré con B>

Saludos de Avicarlos.

Avatar de Usuario
Avicarlos
Mensajes: 1132
Registrado: 06 Jul 2009, 19:12
Ubicación: Barcelona
Contactar:

Re: Cuántica para Niños

Mensajepor Avicarlos » 09 Dic 2014, 11:16

Antes de seguir con B>, incluyo estos gráficos orientativos (Cap 2)

Imagen

Croquis mostrando la emisión de energía en fotones que forman parte de un Haz electromagnético donde se suman en el caso de las emisiones estelares, todo tipo de frecuencias. Para simplificar el estudio, me centro únicamente en los del espectro en franja lumínica, no olvidando que les acompañan los infrarojos y los ultravioletas, los X, y los gamma.

La emisión partiendo de la estrella sigue una vía radial. De la total emisión, un Haz, lo componen cierto número de rayos que casi paralelamente viajan juntos por el espacio, con una mínima separación al salir, correspondiente a la longitud de Planck 10^-33 cm. No siendo exactamente paralelos los rayos, a distancias Astronómicas, se les acusa separación entre ellos que por a formar una dea doy aproximaciones.

Desde el Sol, nos llegan con una separación menor que 10^-10 cm.
Desde Alfa Centauri, la estrella más próxima, ya resulta 10^-7 cm.
Del confín de la Vía Láctea, 10^-3 cm.
Las Galaxias más cercanas de nuestro Grupo local, 1 milímetro.
De Virgo, a 65 millones años luz, seis metros.

Con estos datos, se entiende perfectamente que los Astrónomos, al tomar imágenes de objetos tan alejados con una definición aceptable, requieran horas de exposición de sus placas para captar los fotones necesarios.

Si cada petasegundo hay una oleada de fotones emitidos, a base de aguardar mucho tiempo, lograremos que en cada milímetro de la placa fotográfica, reciba al menos uno.
La más coherente de las radiaciones obtenidas en laboratorio, es el rayo láser. Incluso este tipo de rayo, a distancias astronómicas se abre en abanico.

El esquema de los rayos, indica la separación entre ellos y la distancia que llevan los fotones que albergan, por cada emisión de un petasegundo. Todos juntos en formación con amplios haces, forman frentes de ondas cada 10^-9 cm. Podríamos llamar para evitar confusiones, oleadas.
Son pues un número de fotones a la misma distancia radial del origen de partida, que abarcando cada vez más perímetro, se separan entre sí hasta permitir espacios grandes sin ningún fotón. Una prueba más de que se comportan como pelotas.

El fotón es la cantidad de energía que siendo adimensional, ejerce su poder en un ámbito de diámetro < 10^-24 cm. A mayor energía atribuible, corresponde mayor frecuencia, y el espacio que recorre en la oscilación es menor.
A este espacio, le llamamos onda asociada. El que le llamemos onda, no es que le atribuyamos una longitud material, o física. Es simple distancia de vibración pero que cada entidad recorre invariablemente.
Esto lo tendré en cuenta para explicar cómo los diversos fotones atraviesan la materia con, o sin rendijas:
El efecto túnel, el experimento de la doble ranura, el interactuar consigo mismo y demás.

Saludos de Avicarlos

Avatar de Usuario
Avicarlos
Mensajes: 1132
Registrado: 06 Jul 2009, 19:12
Ubicación: Barcelona
Contactar:

Re: Cuántica para Niños

Mensajepor Avicarlos » 10 Dic 2014, 12:25

Cuántica para niños (cap 3 )

Como mi pretensión de desgranar con cierto comedimiento el proceso entre la creación de un fotón y su destino parcial al infiltrase a la materia puede dilatarse, pongo un breve símil de este proceso.

Ahora estamos en un hipódromo muy especial. La salida es de tamaño descomunal en la que se ubican los caballos en cantidad tal como la de habitantes existentes en el Mundo.
Salen en tropel todos a la apertura de las barreras. Un segundo después sale otro tropel idéntico y sucesivamente cada segundo sale otro más.
Corren hasta la meta. Los que lograron realizar el recorrido mínimo, o sea más cercano a la mediana, tienen más probabilidades de ser los ganadores, sin embargo en atención a la enorme globalidad podemos decir que llegaron todos al mismo instante. A pesar de tener la vía un ancho mayor que la salida. Los caballos tienden a separase de sus competidores. Lo demuestran al cocearse mutuamente cuando se obstaculizan. Y sin el jinete, se separarían cosa que realizan los fotones, carentes de jinetes.

Eso en cuanto a la primera oleada, que se corresponde en el mundo cuántico con el frente de ondas. Le sigue cada segundo, una nueva ola con las mismas características.
Llegada a la meta, finaliza la carrera yendo los caballos a sus boxes. Comen y beben a su albedrío, hasta la próxima carrera. En cuántica, el tiempo que permanecen en la activación de los electrones, hasta que van a ser despedidos de nuevo al encuentro de nuevos obstáculos.

Bien. Cada caballo, representa un fotón. Su alineamiento, el frente de ondas. Y la potencia de cada caballo, difiere según su genética, estado de salud, entrenamiento, y lo que fuere. Esa representa la diferencia entre la energía de cada fotón, que es su frecuencia. Los muy energéticos, patean con mayor fuerza el suelo, y dejan huella profunda (mayor frecuencia en los fotones) en tanto que los más débiles patean con menor fuerza cuya huella es menor ( menor frecuencia en los fotones). Se procura que los jinetes sean de poco peso, para no mermar en lo posible, la potencia de cada cual.
La velocidad puede modificarla la densidad del aire en la carrera, como por ejemplo viento en contra que lo densifica, o viento a favor que le aligera.

En el mundo cuántico, también notan los fotones el paso diferente por el medio en que se hallan.
Una manera de imaginarlo, es que tienen que esquivar más obstáculos, que son las moléculas del medio, donde hay más. La cantidad de tropezones es mayor que en los medios livianos, por lo cual, afecta en su carrera algo tortuosa y menos veloz.
Por ello cuando se habla de la velocidad constante de la luz, se indica “en el vacío”, que es cuando teóricamente no hay tropiezos.

El fotón así relatado, es una cantidad de energía al patear, o vibrar con determinada fuerza, produciendo una huella más, o menos profunda, que viene a ser su longitud de onda (onda asociada, nada que ver con la ola en que viaja con sus competidores llamada frente de onda.

Luego el fotón ni es el caballo solo, ni la profundidad de la huella solo. es un ente único que no separa su esencia de su recorrido. Fotón y onda son un todo. Y de nuevo, no es la ola que va acompañando a sus congéneres.

Lo repito tantas veces por cuanto si a mis inicios de estudiar cuántica algún físico me lo hubiera explicado con tal rotundidad, no hubiera permanecido años en discusiones vanas. Cosa que espero ayude a los lectores.

De esta descripción con intento de similitud, casi queda explicada la correspondencia de las leyes cuánticas con las del mundo macro. Lo remarco, por cuanto es lo que intuyo yo, en contra de lo expandido en lecciones de física en que tal mundo cuántico, nada tiene que ver con el macro comportándose distinto. ¿Leyes diferentes?, puede. ¿Leyes únicas?, aún mejor.

Lo que dejan de explicar atribuyendo propiedades distintas no aptas en el macro, yo intento ver tales diferencias, como simples por tamaño y cantidad.

Si tengo en cuenta que cada oleada de caballos es tan numerosa como puede ser la Humanidad entera actual más la que existió desde su creación y que por su falta de tamaño ocupan un solo punto, los misterios se agotan.

Seguiré con B>
Saludos de Avicarlos

Avatar de Usuario
MYH16
Mensajes: 357
Registrado: 17 Oct 2011, 17:05
Ubicación: Sevilla

Re: Cuántica para Niños

Mensajepor MYH16 » 10 Dic 2014, 16:03

¿Admites una sugerencia? :roll:
Cambia el título con el que inicias este hilo de debate. Podría llamarse de mil formas, por ejemplo "Nociones básicas de cuántica". Si lo haces, tal vez lea lo que escribes sobre el tema, mientras tanto por supuesto que no.
Por cierto, a los chavales de 4º de la ESO, ya les cuesta trabajo saber lo siguiente:

Velocidad= espacio/tiempo

Si les pides que despejen tiempo, alucinan... :laughing1:
Es la acción la que genera inspiración. (Frank Tibolt)

Avatar de Usuario
Avicarlos
Mensajes: 1132
Registrado: 06 Jul 2009, 19:12
Ubicación: Barcelona
Contactar:

Re: Cuántica para Niños "curiosos con base media de física"

Mensajepor Avicarlos » 10 Dic 2014, 20:32

MYH16 escribió:¿Admites una sugerencia? :roll:
Cambia el título con el que inicias este hilo de debate. Podría llamarse de mil formas, por ejemplo "Nociones básicas de cuántica". Si lo haces, tal vez lea lo que escribes sobre el tema, mientras tanto por supuesto que no.
Por cierto, a los chavales de 4º de la ESO, ya les cuesta trabajo saber lo siguiente:

Velocidad= espacio/tiempo

Si les pides que despejen tiempo, alucinan... :laughing1:


Me "has matao, MHY16". ¿Eres susceptible?. Evidentemente el título que solo puedo complementar con epítetos ya que así figura por la red, es metafórico.
Realmente traté de rebajar mucho el grado técnico de como entiendo al fotón. Y que me hubiera gustado que así se me hubiera enseñado a mí. (No tuve tal suerte, y cualquier estudiante que quiera llegar a físico, aún lo tendrá peor).

Está claro que a eso me refería que los fotones así tratados pretendían ser asequibles a los iniciados en física , o que se hallaran finalizando el bachillerato (Si es que actualmente existe esta graduación que la mía lo es de los años 50 del siglo pasado.

Por lo menos en mi tiempo, realizábamos un Examen de Estado, (Revalida) en el que no se trataba la cuántica (era incipiente), pero en matemáticas llegamos al cálculo infinitesimal, a las derivadas y las integrales. Eso de que dices que en 4º curso los estudiantes no están preparados para la operativa básica de ecuaciones, me descoloca. Estos estudiantes son los que a mí me dan diez vueltas en el manejo del Ipad, Ifon, Ibook, las Tablets Inarices. Y los que cuando me atasco con problemas de la Red por mi ordenador, saben como evitar los virus, los hackers y los trolls.

Pero bien estará que si ves algo de lo que explico es todavía demasiado embrollado procuraré recomponer la redacción.

¿Que te parece si al título le añado:" curiosos con base media de física".

Saludos de Avicarlos.

Avatar de Usuario
MYH16
Mensajes: 357
Registrado: 17 Oct 2011, 17:05
Ubicación: Sevilla

Re: Cuántica para Niños "curiosos con base media de física"

Mensajepor MYH16 » 10 Dic 2014, 21:06

Avicarlos escribió:
MYH16 escribió:¿Admites una sugerencia? :roll:
Cambia el título con el que inicias este hilo de debate. Podría llamarse de mil formas, por ejemplo "Nociones básicas de cuántica". Si lo haces, tal vez lea lo que escribes sobre el tema, mientras tanto por supuesto que no.
Por cierto, a los chavales de 4º de la ESO, ya les cuesta trabajo saber lo siguiente:

Velocidad= espacio/tiempo

Si les pides que despejen tiempo, alucinan... :laughing1:


Me "has matao, MHY16". ¿Eres susceptible?. Evidentemente el título que solo puedo complementar con epítetos ya que así figura por la red, es metafórico.
Realmente traté de rebajar mucho el grado técnico de como entiendo al fotón. Y que me hubiera gustado que así se me hubiera enseñado a mí. (No tuve tal suerte, y cualquier estudiante que quiera llegar a físico, aún lo tendrá peor).

Está claro que a eso me refería que los fotones así tratados pretendían ser asequibles a los iniciados en física , o que se hallaran finalizando el bachillerato (Si es que actualmente existe esta graduación que la mía lo es de los años 50 del siglo pasado.

Por lo menos en mi tiempo, realizábamos un Examen de Estado, (Revalida) en el que no se trataba la cuántica (era incipiente), pero en matemáticas llegamos al cálculo infinitesimal, a las derivadas y las integrales. Eso de que dices que en 4º curso los estudiantes no están preparados para la operativa básica de ecuaciones, me descoloca. Estos estudiantes son los que a mí me dan diez vueltas en el manejo del Ipad, Ifon, Ibook, las Tablets Inarices. Y los que cuando me atasco con problemas de la Red por mi ordenador, saben como evitar los virus, los hackers y los trolls.

Pero bien estará que si ves algo de lo que explico es todavía demasiado embrollado procuraré recomponer la redacción.

¿Que te parece si al título le añado:" curiosos con base media de física".

Saludos de Avicarlos.

No, la palabra que me define no es susceptible. Siempre he tenido "problemas" con mi nivel de sensibilidad, que es casi infinito. :laughing1:
"Curiosos con base media de física" me gusta mucho más. :thumbright:
Gracias.
Es la acción la que genera inspiración. (Frank Tibolt)

Avatar de Usuario
Avicarlos
Mensajes: 1132
Registrado: 06 Jul 2009, 19:12
Ubicación: Barcelona
Contactar:

Re: Cuántica para Niños curiosos con base madea de física.

Mensajepor Avicarlos » 12 Dic 2014, 19:10

B> Emisión de fotones por los electrones atómicos


Las moléculas del metal expuesto a las llamas de la combustión, reciben la energía que la absorben los electrones periféricos. La forma en que la absorben es la de acelerar su movimiento orbital por los átomos. Pero no pueden admitir más que la cantidad de energía de la que por su estado ligado en el átomo le permite, entre el nivel básico fundamental y el periférico más energético.
Rebasar este nivel es librase del átomo dejándolo ionizado.

Siendo el calentamiento uniforme y constante, primero adquirirán una pequeña cantidad que acelerará su movimiento haciéndole cambiar el nivel de la orbital por una más alejada del núcleo.
Esto sucesivamente lo repetirá hasta obtener la máxima. De seguir, pudiera desprenderse de la orbital que le mantiene ligado, cosa que en el límite sucede en el experimento fotoeléctrico.

Cada salto de orbital y su restablecimiento, hace desprender un fotón en el breve tiempo, que es un atosegundo.
En un segundo, la oscilación, el electrón la realiza una cantidad de veces representada por la cifra de un uno, seguido de dieciocho ceros. La energía desprendida cada cambio de nivel, es muy pequeña pero la total emitida en un segundo, es sensible y su continuidad ya excede de esta simple sensibilidad pasando a ser energía capaz de realizar un trabajo medible con adecuados instrumentos.

Para hacernos una idea de la cantidad de fotones desprendidos por un solo electrón durante un segundo, imaginemos a la población mundial actual, (siete mil millones) junto a todos los humanos que existieron desde hace 50.000 años. Todos unidos, aún no llegarían a ser tan cuantiosos como estos fotones emitidos cada segundo por un solo electrón del metal calentado.

Eso no es todo. He mencionado la emisión de un solo electrón, como si el metal del experimento no dispusiera más de uno en su periferia atómica. Si son dos, cosa que según la exclusión de Pauli, es admisible en la misma orbital, habrá que duplicarse, pero es que además las moléculas suelen contener varios átomos en más orbitales y se hallan distribuidas en superficies macros, de las cuales tenemos en cuenta para la obtención de valores usuales como una proporción regular, las contenidas en un centímetro cuadrado.

Por un general, con pequeñas variaciones, en cada unidad de esta superficie pueden estar vibrando otra enorme cantidad de electrones como la centésima parte de lo mencionado emitido por segundo, lo cual convierte a tal cantidad la representada por un uno seguido de treinta y cuatro ceros. Por más que nos esforcemos podremos formar una idea de estas cifras, pero no imaginarlas.

Veamos el proceso seguido.

Los electrones periféricos, que son los que mayor energía contienen de todos los del átomo, son los primeros en recibir energía exterior. Son la vanguardia del núcleo a defender de incursiones de otros fotones.
Excepcionalmente energía superior invasora, puede eludir a esta vanguardia e incluso a los electrones de niveles inferiores, rebasar el nivel fundamental y coincidir con algún protón del núcleo.

Esto hay que tratarlo aparte ya que excede de la intencionalidad de este tema.
El electrón que capta la energía exterior puede absorberlo, incrementando su velocidad que le hace cambiar el nivel de la orbital. Si le es asumible, acusa esta nueva velocidad con incremento de calor. Una conversión de la energía.

Si no puede, en breve instante la devuelve al exterior como de rebote desde un punto de su orbital indeterminado. Viene a ser como la pelota de tenis, o de basebol (fotón) que da, cual sucede con la raqueta, o el bate (electrón), para salir despedido en intencionada dirección, no siempre acertada.

Los fotones así repelidos, pueden tomar cualquier dirección radial, ya que no siempre coinciden en el mismo punto de rebote.
Ya se desprende de ello que si los electrones repelen totalmente al fotón, no se calientan en tanto que sí, cuando lo absorben.

Los materiales cuya superficie se halla recubierta con pigmentación blanca, repelen todas las radiaciones del espectro lumínico. Los de colores absorben parte y reflejan las demás. Su intensidad visible, es menor que la de las primeras, puesto que no devuelven todos los fotones recibidos y el material que componen, por el incremento de la vibración de los electrones, aumentó temperatura. La energía recibida se convierte en parte reflejada y resto asumida.

Los electrones en el átomo, se mueven en distintos niveles según la energía asumida que por la atracción del núcleo les hace seguir orbitales diversas. Al ser múltiples los electrones que constantemente ganan y pierden energía, la apariencia es la de una nube de probabilidad donde se hallan.

Saludos de Avicarlos.

Avatar de Usuario
MYH16
Mensajes: 357
Registrado: 17 Oct 2011, 17:05
Ubicación: Sevilla

Re: Cuántica para Niños curiosos con base madea de física.

Mensajepor MYH16 » 12 Dic 2014, 19:32

Avicarlos escribió: B> Emisión de fotones por los electrones atómicos


Las moléculas del metal expuesto a las llamas de la combustión, reciben la energía que la absorben los electrones periféricos. La forma en que la absorben es la de acelerar su movimiento orbital por los átomos. Pero no pueden admitir más que la cantidad de energía de la que por su estado ligado en el átomo le permite, entre el nivel básico fundamental y el periférico más energético.
Rebasar este nivel es librase del átomo dejándolo ionizado.

Siendo el calentamiento uniforme y constante, primero adquirirán una pequeña cantidad que acelerará su movimiento haciéndole cambiar el nivel de la orbital por una más alejada del núcleo.
Esto sucesivamente lo repetirá hasta obtener la máxima. De seguir, pudiera desprenderse de la orbital que le mantiene ligado, cosa que en el límite sucede en el experimento fotoeléctrico.

Cada salto de orbital y su restablecimiento, hace desprender un fotón en el breve tiempo, que es un atosegundo.
En un segundo, la oscilación, el electrón la realiza una cantidad de veces representada por la cifra de un uno, seguido de dieciocho ceros. La energía desprendida cada cambio de nivel, es muy pequeña pero la total emitida en un segundo, es sensible y su continuidad ya excede de esta simple sensibilidad pasando a ser energía capaz de realizar un trabajo medible con adecuados instrumentos.

Para hacernos una idea de la cantidad de fotones desprendidos por un solo electrón durante un segundo, imaginemos a la población mundial actual, (siete mil millones) junto a todos los humanos que existieron desde hace 50.000 años. Todos unidos, aún no llegarían a ser tan cuantiosos como estos fotones emitidos cada segundo por un solo electrón del metal calentado.

Eso no es todo. He mencionado la emisión de un solo electrón, como si el metal del experimento no dispusiera más de uno en su periferia atómica. Si son dos, cosa que según la exclusión de Pauli, es admisible en la misma orbital, habrá que duplicarse, pero es que además las moléculas suelen contener varios átomos en más orbitales y se hallan distribuidas en superficies macros, de las cuales tenemos en cuenta para la obtención de valores usuales como una proporción regular, las contenidas en un centímetro cuadrado.

Por un general, con pequeñas variaciones, en cada unidad de esta superficie pueden estar vibrando otra enorme cantidad de electrones como la centésima parte de lo mencionado emitido por segundo, lo cual convierte a tal cantidad la representada por un uno seguido de treinta y cuatro ceros. Por más que nos esforcemos podremos formar una idea de estas cifras, pero no imaginarlas.

Veamos el proceso seguido.

Los electrones periféricos, que son los que mayor energía contienen de todos los del átomo, son los primeros en recibir energía exterior. Son la vanguardia del núcleo a defender de incursiones de otros fotones.
Excepcionalmente energía superior invasora, puede eludir a esta vanguardia e incluso a los electrones de niveles inferiores, rebasar el nivel fundamental y coincidir con algún protón del núcleo.

Esto hay que tratarlo aparte ya que excede de la intencionalidad de este tema.
El electrón que capta la energía exterior puede absorberlo, incrementando su velocidad que le hace cambiar el nivel de la orbital. Si le es asumible, acusa esta nueva velocidad con incremento de calor. Una conversión de la energía.

Si no puede, en breve instante la devuelve al exterior como de rebote desde un punto de su orbital indeterminado. Viene a ser como la pelota de tenis, o de basebol (fotón) que da, cual sucede con la raqueta, o el bate (electrón), para salir despedido en intencionada dirección, no siempre acertada.

Los fotones así repelidos, pueden tomar cualquier dirección radial, ya que no siempre coinciden en el mismo punto de rebote.
Ya se desprende de ello que si los electrones repelen totalmente al fotón, no se calientan en tanto que sí, cuando lo absorben.

Los materiales cuya superficie se halla recubierta con pigmentación blanca, repelen todas las radiaciones del espectro lumínico. Los de colores absorben parte y reflejan las demás. Su intensidad visible, es menor que la de las primeras, puesto que no devuelven todos los fotones recibidos y el material que componen, por el incremento de la vibración de los electrones, aumentó temperatura. La energía recibida se convierte en parte reflejada y resto asumida.

Los electrones en el átomo, se mueven en distintos niveles según la energía asumida que por la atracción del núcleo les hace seguir orbitales diversas. Al ser múltiples los electrones que constantemente ganan y pierden energía, la apariencia es la de una nube de probabilidad donde se hallan.

Saludos de Avicarlos.

En Andalucía todos sus pueblos son blancos; ya tengo la respuesta cuántica de por qué. ¿Y cómo sabían esto nuestros antepasados? :-s
Es la acción la que genera inspiración. (Frank Tibolt)

Avatar de Usuario
Avicarlos
Mensajes: 1132
Registrado: 06 Jul 2009, 19:12
Ubicación: Barcelona
Contactar:

Re: Cuántica para Niños curiosos con base madea de física.

Mensajepor Avicarlos » 13 Dic 2014, 12:44

MYH16 escribió:
Avicarlos escribió: B> Emisión de fotones por los electrones atómicos


Las moléculas del metal expuesto a las llamas de la combustión, reciben la energía que la absorben los electrones periféricos. La forma en que la absorben es la de acelerar su movimiento orbital por los átomos. Pero no pueden admitir más que la cantidad de energía de la que por su estado ligado en el átomo le permite, entre el nivel básico fundamental y el periférico más energético.
Rebasar este nivel es librase del átomo dejándolo ionizado.

Siendo el calentamiento uniforme y constante, primero adquirirán una pequeña cantidad que acelerará su movimiento haciéndole cambiar el nivel de la orbital por una más alejada del núcleo.
Esto sucesivamente lo repetirá hasta obtener la máxima. De seguir, pudiera desprenderse de la orbital que le mantiene ligado, cosa que en el límite sucede en el experimento fotoeléctrico.

Cada salto de orbital y su restablecimiento, hace desprender un fotón en el breve tiempo, que es un atosegundo.
En un segundo, la oscilación, el electrón la realiza una cantidad de veces representada por la cifra de un uno, seguido de dieciocho ceros. La energía desprendida cada cambio de nivel, es muy pequeña pero la total emitida en un segundo, es sensible y su continuidad ya excede de esta simple sensibilidad pasando a ser energía capaz de realizar un trabajo medible con adecuados instrumentos.

Para hacernos una idea de la cantidad de fotones desprendidos por un solo electrón durante un segundo, imaginemos a la población mundial actual, (siete mil millones) junto a todos los humanos que existieron desde hace 50.000 años. Todos unidos, aún no llegarían a ser tan cuantiosos como estos fotones emitidos cada segundo por un solo electrón del metal calentado.

Eso no es todo. He mencionado la emisión de un solo electrón, como si el metal del experimento no dispusiera más de uno en su periferia atómica. Si son dos, cosa que según la exclusión de Pauli, es admisible en la misma orbital, habrá que duplicarse, pero es que además las moléculas suelen contener varios átomos en más orbitales y se hallan distribuidas en superficies macros, de las cuales tenemos en cuenta para la obtención de valores usuales como una proporción regular, las contenidas en un centímetro cuadrado.

Por un general, con pequeñas variaciones, en cada unidad de esta superficie pueden estar vibrando otra enorme cantidad de electrones como la centésima parte de lo mencionado emitido por segundo, lo cual convierte a tal cantidad la representada por un uno seguido de treinta y cuatro ceros. Por más que nos esforcemos podremos formar una idea de estas cifras, pero no imaginarlas.

Veamos el proceso seguido.

Los electrones periféricos, que son los que mayor energía contienen de todos los del átomo, son los primeros en recibir energía exterior. Son la vanguardia del núcleo a defender de incursiones de otros fotones.
Excepcionalmente energía superior invasora, puede eludir a esta vanguardia e incluso a los electrones de niveles inferiores, rebasar el nivel fundamental y coincidir con algún protón del núcleo.

Esto hay que tratarlo aparte ya que excede de la intencionalidad de este tema.
El electrón que capta la energía exterior puede absorberlo, incrementando su velocidad que le hace cambiar el nivel de la orbital. Si le es asumible, acusa esta nueva velocidad con incremento de calor. Una conversión de la energía.

Si no puede, en breve instante la devuelve al exterior como de rebote desde un punto de su orbital indeterminado. Viene a ser como la pelota de tenis, o de basebol (fotón) que da, cual sucede con la raqueta, o el bate (electrón), para salir despedido en intencionada dirección, no siempre acertada.

Los fotones así repelidos, pueden tomar cualquier dirección radial, ya que no siempre coinciden en el mismo punto de rebote.
Ya se desprende de ello que si los electrones repelen totalmente al fotón, no se calientan en tanto que sí, cuando lo absorben.

Los materiales cuya superficie se halla recubierta con pigmentación blanca, repelen todas las radiaciones del espectro lumínico. Los de colores absorben parte y reflejan las demás. Su intensidad visible, es menor que la de las primeras, puesto que no devuelven todos los fotones recibidos y el material que componen, por el incremento de la vibración de los electrones, aumentó temperatura. La energía recibida se convierte en parte reflejada y resto asumida.

Los electrones en el átomo, se mueven en distintos niveles según la energía asumida que por la atracción del núcleo les hace seguir orbitales diversas. Al ser múltiples los electrones que constantemente ganan y pierden energía, la apariencia es la de una nube de probabilidad donde se hallan.

Saludos de Avicarlos.

En Andalucía todos sus pueblos son blancos; ya tengo la respuesta cuántica de por qué. ¿Y cómo sabían esto nuestros antepasados? :-s

Por experiencia, no cuántica, que es la previa a cualquier ciencia. jajajaj

Saludos de Avicarlos.

Avatar de Usuario
MYH16
Mensajes: 357
Registrado: 17 Oct 2011, 17:05
Ubicación: Sevilla

Re: Cuántica para Niños

Mensajepor MYH16 » 13 Dic 2014, 16:37

:lol: Si ya lo dice el refranero: "la experiencia es la madre de todas las ciencias". :lol:
Es la acción la que genera inspiración. (Frank Tibolt)

Volver a “Física Cuántica y Relatividad”