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Física nuclear: El núcleo y los niveles de energía atómica - Coggle Diagram
Física nuclear:
El núcleo y los niveles de energía atómica
Experimento de Geiger-Marsden-Rutherford
Dispararon partículas alfa (núcleos de helio con carga positiva) a una lámina de oro.
La mayoría de las partículas pasaron directamente, algunas se desviaron en ángulos pequeños y muy pocas rebotaron en ángulos mayores a 90°. Esto contradijo el modelo del "pudín de pasas" de Thomson.
Modelo de Rutherford
Propuso que la mayor parte del átomo es espacio vacío y casi toda la masa y carga positiva se concentran en un núcleo central muy pequeño. Los electrones orbitan alrededor del núcleo.
Sin embargo, según la teoría electromagnética, los electrones en órbita deberían emitir radiación, perder energía y caer en el núcleo
Notación nuclear
Número de protones (Z): Determina el elemento. Número de nucleones (A): Protones + neutrones.
Niveles de energía atómica discretos
Los electrones solo pueden orbitar a distancias discretas del núcleo, lo que significa que los átomos tienen niveles de energía atómica discretos
Los niveles de energía son negativos debido a la atracción electrón-núcleo. El nivel más bajo es el estado fundamental (n=1), y los más altos son estados excitados
Transiciones atómicas y espectros
Los electrones "saltan" entre estos niveles: Excitación (suben de nivel al ganar energía) y desexcitación (bajan de nivel al perder energía)
La energía se emite o absorbe en "paquetes" discretos llamados fotones. La energía de un fotón es igual a la diferencia de energía entre los niveles involucrados.
Espectros de emisión (líneas brillantes de longitudes de onda específicas) y espectros de absorción (líneas oscuras sobre un fondo brillante) son complementarios.
Procesos nucleares
Fisión: división de un núcleo pesado → energía + fragmentos.
Fusión: unión de núcleos ligeros → gran liberación de energía.
Radiactividad: desintegración (α, β, γ).
E: energía de enlace nuclear m: defecto de masa c: velocidad de la luz
N(t): núcleos que quedan en el tiempo t N0: nucleor iniciales λ: constante
E: energía de la partícula h: constante de planck f: frecuencia
