Page 319 - Quimica - Undécima Edición

7.4 La naturaleza dual del electrón 289

El signo negativo indica que esta energía está asociada al proceso de emisión. Para calcular El signo negativo es congruente con el
la longitud de onda omitiremos el signo menos de DE porque la longitud de onda del fotón convenio de que la energía se des-
prende hacia el área circundante.
debe ser positiva. Debido a que DE 5 hn o n 5 DE/h, podemos calcular la longitud de onda
del fotón mediante
c
l 5
n
ch
5
¢E
8
(3.00 3 10 m/s)(6.63 3 10 234 J ? s)
5 219
4.58 3 10 J
27
5 4.34 3 10 m
1 nm
27
5 4.34 3 10 m 3 5 434 nm
29
1 3 10 m
Verifi cación La longitud de onda se encuentra en la región visible de la región
electromagnética (vea la fi gura 7.4). Esto coincide con el hecho de que, como n f 5 2, esta
transición da origen a una línea espectral en la serie de Balmer (vea la fi gura 7.6). Problemas similares: 7.31, 7.32.
Ejercicio de práctica ¿Cuál es la longitud de onda (en nanómetros) de un fotón emitido
durante la transición del estado n i 5 6 al estado n f 5 4 en el átomo de H?

Revisión de conceptos
¿Cuál transición en el átomo de hidrógeno emitiría luz de una longitud de onda más corta?
a) n i 5 5 ¡ n f 5 3 o b) n i 5 4 ¡ n f 5 2.

La sección “Química en acción” de las páginas 290-291 analiza un tipo especial de
emisión atómica: los láseres.

7.4 La naturaleza dual del electrón

Los físicos quedaron fascinados, pero intrigados, con la teoría de Bohr. Cuestionaban por
qué las energías del electrón de hidrógeno eran cuantizadas. Una paráfrasis concreta de
este argumento sería, ¿por qué el electrón en el átomo de Bohr está circunscrito a girar
en órbitas alrededor del núcleo a distancias fi jas? Durante una década, nadie tuvo una
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explicación lógica, ni siquiera el mismo Bohr. En 1924, Louis de Broglie resolvió este
enigma. De Broglie razonó que si las ondas luminosas se comportan como una corriente
de partículas (fotones ), quizá las partículas como los electrones tuvieran propiedades on-
dulatorias. De acuerdo con De Broglie, un electrón enlazado al núcleo se comporta como
una onda estacionaria . Una de estas ondas puede ser generada, por ejemplo, al pulsar una
cuerda de una guitarra (fi gura 7.12). Las ondas se clasifi can como estáticas o estacionarias
porque no se desplazan a lo largo de la cuerda. Algunos puntos de la cuerda , llamados
nodos , no se mueven en absoluto, es decir, la amplitud de la onda en estos puntos es
cero. En cada extremo hay un nodo, y entre ellos puede haber varios nodos. Cuanto ma-
yor es la frecuencia de vibración, menor la longitud de onda de la onda estacionaria y

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Louis Victor Pierre Raymond Duc de Broglie (1892-1977). Físico francés. Miembro de una antigua y noble
familia en Francia, ostentó el título de príncipe. En su disertación doctoral propuso que la materia y la radiación
tienen propiedades tanto de onda como de partícula. Este trabajo lo hizo acreedor al Premio Nobel de Física en
1929.