Se ha publicado en la página correspondiente una nueva actividad (29) de la primera parte, Introducción a la Física Cuántica, de la unidad 5, Física del siglo XX, de la materia de Física de 2º de bachillerato.
La actividad está relacionada con el concepto de fotón y la hipótesis de Planck.
Hipótesis de Planck: El contenido energético y, por tanto, la energía emitida o absorbida por los osciladores armónicos atómicos no puede tener cualquier valor, sino que debe ser múltiplo entero de h (constante de Planck, cuanto de acción elemental) por la frecuencia, f, del oscilador.
Si un cuerpo negro emite radiación de frecuencia f, los átomos del cuerpo osciladores armónicos frecuencia f.
La energía mínima emitida o absorbida por los osciladores es directamente proporcional a f: E = h · f
h = constante de Planck = 6,63 · 10^-34 J·s.
Los osciladores absorben o emiten en cantidades discretas llamadas cuantos (quanta, quantum, paquetes): E = n·h·f
n = 0, 1, 2, 3, ... es el número de cuantos.
Consecuencias
Cuantización (discretización) de la energía emitida o absorbida: no forma continua, no cualquier cantidad.
La hipótesis es de emisión y absorción en cuantos, es decir, en forma discreta o discontinua, pero la propagación es como onda electromagnética, es decir, en forma continua.
Los cuantos de distintas frecuencias tienen distintos tamaños energéticos.
Concepto de fotón: cuanto de energía electromagnética que se comporta como una partícula de masa en reposo nula, energía E = h·f y cantidad de movimiento p = h/λ (mínimos valores de E y p de la radiación electromagnética).
Como p = m·c y E = m·c^2 entonces p = E/c = h f/c = h/λ.
La luz, la radiación y la energía se emite, se absorbe, se propaga e interacciona con la materia en forma de fotones cuya energía es E = h · f, donde f es la frecuencia de la onda electromagnética.
Teoría cuántica (nacimiento de la Física Cuántica) basada en dos ideas novedosas:
Cuantización de la energía.
Aspecto corpuscular de la radiación.