Notas de F´ısica General Cursos propedeúticos INAOE

Capítulo 4
Mecánica Cuántica
Resnick §39 a 44.
4.1. Radiación y el fotón
A finales del siglo XIX se conocían algunos problemas, relacionados con
la interacción entre materia y radiación, que finalmente evidenciaron la naturaleza
cuántica de ambas.
4.1.1. Leyes de Kirchhoff
Describen cualitativamente la interacción entre materia y radiación:
1. Un gas tenue frio produce líneas de absorción;
2. Un gas tenue caliente produce líneas de emisión;
3. Un gas denso caliente produce un espectro continuo.
En los casos (1) y (2) las líneas son características para cada elemento químico
(o molécula) dado. Por ejemplo, el sodio: las lámparas de sodio de baja
presión emiten luz amarilla muy característica que corresponde a una longitud
de onda de unos 5900˚A. Estas mismas líneas se observan en absorción
en el espectro del Sol y otras estrellas. Las lámparas de sodio de alta presión
emiten luz no monocromática, en parte porque la mayor presión da lugar a
un mayor movimiento térmico (una distribución de velocidades en equilibrio
- Maxwell-Boltzmann) y con ello se ensanchan las líneas; por otro lado a
mayor presión y densidad aparecen más líneas que ayudan a ir ”llenando el
continuo”.
41