5.2. Principio de indeterminación de Heisenberg Principio de indeterminación de Heisenberg (1927) Es conceptualmente imposible determinar simultáneamente el momento lineal , p = m ? v, y la posición , x, de una partícula en movimiento. La indeterminación en la posición y en el momento: - x p h ? p h 4 2 $ D D = Para entender este principio, pensemos en cómo se podría determinar la posición de un electrón . Para obser varlo habría que emplear una luz de longitud de onda menor que el tamaño del electrón . Al proyectar esta luz, algún fotón chocaría con el electrón y alteraría la velocidad de este. Al intentar determinar la posición del electrón , hemos cambiado su velocidad . No podemos conocer simultáneament e posición y velocidad , y como esto es imprescindibl e para determinar la trayectoria , este principio expone que es imposible conocer la trayectoria del electrón dentro del átomo, y por eso el modelo de Bohr -Sommerfeld es inviable. Necesitamos un nuevo concepto para localizar el electrón . Se define orbital como la región del espacio alrededor del núcleo en la que es máxima la probabilidad de encontrar un electrón con una energía determinada . 5.3. La mecánica ondulatoria La mecánica cuántica u ondulatoria fue desarrol lada entre 1925 y 1927 por Schrödinger, Heisenberg y Dirac, entre otros. Se basa en la ecuación de ondas que Schrödinger propuso para describir el comportamiento de pequeñas partículas como el electrón . La ecuación de ondas tiene en cuenta la naturaleza dual del electrón : masa y amplitud de la onda , }. Al resolver la ecuación , las incógnitas } y la energía dependen de ciertos números enteros, los números cuánticos. ( ) c c c c x y z h m E V 8 0 2 2 2 2 2 2 2 2 $ $ 2 2 2 2 2 2 p + + + + - = Además, la solución para la ecuación de Schrödinger aparece como una función de ondas, }, que no sumini stra ni la posición ni la velocidad exacta del electrón , siguiendo el principio de Heisenberg. |}|2 indica la probabilidad de encontrar el electrón en una región del espacio determinada . Para el electrón del átomo de hidrógeno, la solución de la ecuación de Schrödinger viene en función de tres números enteros, tres números cuánticos, n, l y ml. El número ms no se deduce de la ecuación ; fue introducido para explicar ciertas características de los espectros atómicos. Cada grupo de tres valores permitidos de n, l y ml definen un orbital, una región del espacio donde existe la máxima probabilidad de encontrar el electrón. 13 ¿Qué diferencia hay entre órbita de Bohr y orbital atómico? El modelo atómico de Bohr viola el principio de indeterminación de Heisenberg. ¿De qué manera? A C T I V I D A D E S 5. Mecánica cuántica En realidad , el principio de indeterminación no tiene un análogo clásico ni va ligado al error experimental . Pero el ejemplo del fotón y el electrón se usa para ilustrarlo. 24
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