El modelo atómico de Sommerfeld es un modelo mejorado de la teoría plateada anteriormente por Bohr, la cual explica el comportamiento de electrones y los diferentes tipos de energía del átomo. El modelo atómico de sommerfeld fue expuesto en el año 1916 por el científico Arnold Sommerfeld, el cual explicaba las limitaciones de dicho modelo haciendo uso de la teoría de relatividad de Albert Einstein.
Este estudio le permitió al científico alemán encontrar que la mayoría de los electrones que almacena un átomo alcanzan velocidades cercana a la luz, por esa razón uso como base la teoría de relatividad aunque fue una decisión juzgada y controvertida; ya que esta teoría no había sido aceptada en el ámbito científico.
Sommerfeld desafío todos y cada uno de las precepciones por parte de los científicos en aquel entonces y además proporciono un enfoque totalmente distinto en desarrollo de la teoría atómica. La propuesta de este modelo consistía en describir la órbita de los electrones que irradian energía, además determinar que las orbitas no eran posibles y que las mismas orbitaban de forma angular en el electrón.
Otro de los postulados de este modelo consistían en que la energía que liberaba el electrón era emitida de forma luminosa, al verificar los espectros que se obtuvieron a través del átomo de hidrogeno se confirmó que los electrones se encontraban en el mismo nivel de energía.
En cuanto a las teorías físicas clásicas, era inconcebible que un electrón no pudiera orbitar de forma deliberada en el núcleo. La comunidad científica en ese entonces consideraba que la luz por si solo era de naturaleza ondulatoria, entonces la misma debía ser presentada como una partícula.
Característica del modelo atómico de sommerfeld
Entre las características del modelo atómico de sommerfeld podemos deducir que esta explicaba la diferencia que existía entre la energía del átomo y los electrones, aunque los mismos se encontraban en el mismo nivel esto se debía a la existencia de subniveles.
Sommerfeld para comprobar esto se basó en la teoría o ley de coulomb, la misma permitió afirmar que los electrones se encuentran sujetos a una fuerza inversa y que la trayectoria descrita es elíptica o circular. Igualmente baso el modelo atómico de sommerfeld en base a la teoría de la relatividad expuesta por Einstein.
Esta teoría le permitió analizar y evaluar el comportamiento de los átomos, al igual que la velocidad de los mismos. Uso espectroscopios para analizar la teoría atómica y el mismo revelo la existencia de líneas espectrales que Bohr no había detectado anteriormente, y el modelo que propuso no tenía una solución.
Sommerfeld a su asombro repitió el experimento de descomposición de luz usando nuevamente el espectro de luz, para ese entonces opto por electroscopios más modernos. Esta investigación le permitió concluir que la energía que se encuentra en la órbita del electrón obedece a la longitud del elipse de orbita.
Esta conclusión fue formulada al establecer que existe una longitud media, menor, mayor y el valor de las mismas es relativa. No obstante cuando el electrón cambia de energía a un nivel bajo, se habilita diversas orbitas que dependen de la longitud del eje medio.
Este modelo atómico también le permitió observar que las líneas espectrales se encontraban desplegadas y el científico atribuyo dicho fenómeno a la variabilidad de las orbitas. Esto le permito a sommerfeld explicar porque se veían finas líneas espectrales.
Postulados del modelo atómico de Sommerfeld
Después de realizar varios experimentos basados en la ley de coulomb y teorías como la expuesta por Albert Einstein acerca de la relatividad, las cuales fueron usadas para solucionar y llenar los espacios que presentaba el modelo de Bohr. No fue hasta el año 1916 que sommerfeld formulo las modificaciones de su modelo.
Las postulaciones expuesta por Sommerfeld permitieron determinar que las orbitas podían ser circulares o elípticas dependiendo de su comportamiento. Así mismo este también estableció que el electrón logra una velocidad relativa cercana a la velocidad que ejerce la luz.
A raíz de este modelo Sommerfeld estableció algunas variables que permitieron analizar y explicar cómo se comporta la órbita angular y orbita en cada átomo, algunas de las variables son:
- El numero principal cuántico es representado con la letra “n”, la cual se encarga de establecer el mayor elipse que describe el electrón.
- Otra variable se representa con la letra “I”, la cual está encargada de representar el eje medio menor de la elipse que describe el electrón.
- La última variable fue el número “1” e cual representa el cuántico azimutal, el mismo representa otros valores como 0 y el 1 representa el número principal del átomo.
- Dependiendo del número azimutal, Sommerfeld estableció distintas obritas, tales como: -I=0 orbita s, -I=1 orbital P, -I=2 orbital d, -I=3 orbital f.
Estas variables son de suma importancia en este modelo atómico, además Sommerfeld estableció que el núcleo del átomo no es estático, por lo que se encuentra en constante movimiento. Así mismo el núcleo y los electrones se mueven dentro o cerca del átomo.
Imágenes del modelo atómico de Sommerfeld
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Videos del modelo atómico de Sommerfeld
La mayoría de los videos acerca de este modelo atómico se encuentran en plataformas como YouTube, la cual es una de las mejores en contenido de video, algunos de los videos acerca del modelo atómico expuesto por Sommerfeld son:
El modelo atómico planteado por Sommerfeld permitió realizar grandes contribuciones en cuanto a la teoría matemática de difracción. Además cuando Sommerfeld considero la existencia de orbitas elípticas y circulares permitió considerar que tanto los átomos como electrones se pueden mover a la velocidad de la luz.
Sin embargo en la actualidad esta teoría presenta graves problemas como que la trayectoria de la partícula determinaba al núcleo, lo cual es totalmente incorrecto. Sin embargo la hipótesis acerca de las trayectoria del electrón en el átomo es obsoleta, además el modelo no logro explicar cómo se producían las orbitas elípticas.