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Teoría Cuántica de Planck - Coggle Diagram
Teoría Cuántica de Planck
Cuantización de la Energía
Postulado clave: La energía no se emite ni absorbe de forma continua, sino en paquetes discretos llamados cuantos (o fotones en el caso de la luz).
Implicación: Rompe con la física clásica, que consideraba la energía como un flujo continuo.
Ejemplo: En un cuerpo negro, los osciladores atómicos solo pueden tener energías múltiplos enteros de un valor mínimo (E = hν).
Limitaciones y Extensiones
Ámbito de aplicación: Planck inicialmente aplicó su teoría solo a la radiación del cuerpo negro.
Extensión posterior:Dualidad onda-partícula (De Broglie, 1924). Principio de incertidumbre (Heisenberg, 1927). Ecuación de Schrödinger (1926).
Ley de Radiación del Cuerpo Negro
Problema resuelto: La física clásica predecía que un cuerpo negro emitiría energía infinita en frecuencias altas ("catástrofe ultravioleta").
Fórmula de Planck: B(v,T) = (2hv^3 / c^2) (1/e^(hv/kbT)-1) B(v,T): Radiación emitida por unidad de frecuencia. kB: Constante de Boltzmann. T: Temperatura absoluta
Resultado: La fórmula explica perfectamente los datos experimentales.
Hipótesis: Los osciladores en las paredes de un cuerpo negro solo pueden tener energías discretas: En = n
h
v (n= 1,2,3,...)
Consecuencia: La energía es transferida en saltos (cuantos), no de forma gradual.
Postulado de los Osciladores Cuantizados
Constante de Planck (h)
Definición: Constante fundamental que relaciona la energía de un cuanto con su frecuencia (ν): E=h⋅ν
Valor: h≈6.626
10^−34 J
s
Significado: Establece que la energía es proporcional a la frecuencia, no a la intensidad de la radiación.
Fundamento de la Física Cuántica
Influencia clave: La teoría de Planck inspiró: Einstein (efecto fotoeléctrico, 1905).
Bohr (modelo atómico cuantizado, 1913).
Heisenberg y Schrödinger (mecánica cuántica, años 1920).
Legado: Demostró que la naturaleza tiene un comportamiento discreto a escalas atómicas.