Espectros de emisión y evolución de los modelos atómicos
Respuesta rápida
El espectro de rayas prueba que la energía del electrón está cuantizada. Bohr propuso niveles n=1,2,3,\dots y emisión de fotones con E=hf. Schrödinger y Heisenberg describen al electrón como onda con trayectoria no predecible.
Solución — Página 204
Colección Sk´asolil. Saberes y pensamiento científico. Libro de Educación Telesecundaria Grado 2° Ciclo Escolar 2025 - 2026
Análisis del contenido
La página es teórica y no presenta ejercicios con incisos. Se explican tres ideas centrales:
Espectros de emisión discontinuos. En el siglo XIX se observó que los gases de elementos químicos, al calentarse, emiten luz que, al pasar por un prisma, produce un espectro de emisión formado por rayas de colores sobre fondo negro, en lugar de un espectro continuo como el del Sol.
Modelo atómico de Bohr. Para explicar esas rayas, Bohr propuso que los electrones solo pueden ocupar órbitas con niveles de energía permitidos (n=1,2,3,\dots). Un electrón absorbe energía y salta a un nivel superior; al regresar a su nivel original, emite un fotón cuya energía cumple:
E = hf
donde h es la constante de Planck y f la frecuencia de la luz emitida. Cada salto produce una raya espectral característica del elemento.
- Modelos posteriores. Thomson, Rutherford y Bohr explicaron el átomo y sus partículas (protones y electrones). Después, Heisenberg y Schrödinger mostraron que el electrón se comporta como una onda alrededor del núcleo y que no es posible predecir su trayectoria exacta, dando origen a la física moderna.
Respuesta orientativa: El espectro discontinuo demuestra que la energía del electrón está cuantizada; los modelos atómicos evolucionaron desde esferas indivisibles hasta modelos probabilísticos y ondulatorios.
Contenido de la página
En el siglo XIX, se descubrió que la luz emitida por los gases de elementos químicos producía un espectro de emisión extraño y discontinuo, donde sólo se observaban rayas.
La imagen siguiente representa lo descrito anteriormente, en comparación con el espectro continuo.
Gas caliente → prisma → Espectro de emisión (rayas de colores sobre fondo negro).
Con estas evidencias, Bohr propuso un modelo atómico en el cual los electrones están confinados en órbitas correspondientes a diferentes niveles energéticos. Los electrones sólo pueden subir a otro nivel energético cuando reciben energía del exterior, por ejemplo, si reciben luz de una longitud de onda determinada; al no corresponder a su nivel energético de forma permanente, regresan a su nivel desprendiendo energía en forma de luz, como se muestra en la imagen lateral:
- Aumento de energía en las órbitas: n=1 \rightarrow n=2 \rightarrow n=3
- Un fotón es emitido con energía: E = hf
Gracias a los modelos atómicos de Thomson, Rutherford y Bohr se logró explicar el comportamiento de los átomos y las partículas que las componen (protones, electrones). Este conocimiento continúa en constante desarrollo; por ejemplo, actualmente se sabe que el electrón se comporta como una onda en su movimiento alrededor del núcleo (modelo de Heisenberg y Schrödinger) y que no es posible predecir su trayectoria exacta.
El estudio de la estructura de la materia permitió descubrimientos revolucionarios, gracias a los cuales hoy es viable analizar la composición de los diferentes elementos y sus propiedades. A diferencia de lo postulado en la Antigüedad, los átomos que conforman a la materia no son partículas indivisibles, a éstos los integran partes todavía más pequeñas. Las relaciones y propiedades de dichas partículas no sólo han permitido la creación de diferentes modelos atómicos, con el paso del tiempo también propiciaron la creación de nuevas disciplinas que conforman la llamada física moderna.
Ejemplos resueltos
Un electrón del átomo de hidrógeno salta del nivel n=3 al nivel n=2 y emite un fotón. Explica qué ocurre con la energía del electrón.
- El electrón se encuentra en un nivel excitado n=3.
- Al regresar al nivel n=2, pierde energía.
- Esa energía se libera como un fotón de luz con E = hf.
Respuesta: el electrón emite un fotón y su energía disminuye al pasar a un nivel inferior.
Tabla
| Modelo | Año aproximado | Idea principal |
|---|---|---|
| Thomson | 1897 | Esfera positiva con electrones incrustados |
| Rutherford | 1911 | Núcleo positivo pequeño y electrones girando alrededor |
| Bohr | 1913 | Electrones en niveles de energía permitidos; emiten o absorben fotones |
| Schrödinger y Heisenberg | 1925-1926 | El electrón se comporta como onda; se calcula probabilidad, no trayectoria |
Diagrama
timeline
title Evolución de los modelos atómicos
Antigüedad : Átomo indivisible (Demócrito)
Siglo XIX : Thomson : Modelo del budín de pasas
1911 : Rutherford : Núcleo positivo y electrones alrededor
1913 : Bohr : Niveles energéticos cuantizados
1926 : Schrödinger y Heisenberg : Modelo ondulatorio y probabilístico
Fórmulas y ecuaciones
E = hf
E = hf
n = 1, 2, 3, \dots
Glosario (5)
- Espectro de emisión
- Conjunto de rayas de colores que emite un gas al calentarse, propio de cada elemento químico.
- Espectro continuo
- Banda de luz sin interrupciones, como la que produce la luz blanca al pasar por un prisma.
- Nivel energético
- Valor permitido de energía que puede tener un electrón dentro del átomo.
- Fotón
- Partícula de luz que transporta una cantidad de energía igual a $E = hf$.
- Cuantización
- Propiedad de la energía de tomar sólo ciertos valores permitidos, no valores continuos.
Preguntas para practicar
¿Por qué el espectro de emisión de un gas es discontinuo?
Porque los electrones del gas sólo pueden ocupar niveles de energía permitidos. Al saltar entre esos niveles emiten fotones de energías específicas, que aparecen como rayas de colores separadas y no como una banda continua.
¿Qué diferencia hay entre el modelo de Bohr y el de Schrödinger?
Bohr imaginaba al electrón en órbitas circulares definidas alrededor del núcleo. Schrödinger y Heisenberg demostraron que el electrón se comporta como una onda y que sólo puede conocerse la probabilidad de encontrarlo en una región, no una trayectoria exacta.
¿Por qué se afirma que el átomo no es indivisible?
Porque está formado por partículas más pequeñas: protones, neutrones y electrones, y estas a su vez por quarks. Los experimentos de Thomson y Rutherford mostraron que el átomo tiene partes internas y espacio vacío.
Temas y conceptos clave
Figuras de la página (4)




Preguntas que la gente también hace
¿Por qué el espectro de emisión de un gas es discontinuo y no continuo?
¿Qué significa que la energía del electrón esté cuantizada?
¿En qué se diferencia el modelo de Bohr del modelo de Schrödinger?
- • Estructura básica del átomo: núcleo, protones y electrones
- • Modelos atómicos de Thomson y Rutherford
- • Noción de luz como onda y de longitud de onda
📝 Transcripción de la página (texto seleccionable) 1979 caracteres
En el siglo xix, se descubrió que la luz emitida por los gases de elementos químicos producia un espectro de emisión extrano y discontinuo, donde sólo se observaban rayas.
La imagen siguiente representa lo descrito anteriormente, en comparación con el espectro continuo.
Con estas evidencias, Bohr propuso un modelo atómico en el cual los electrones están confinados en órbitas correspondientes a diferentes niveles energéticos. Los electrones sólo pueden subir a otro nivel energético cuando reciben energía del exterior, por ejemplo, si reciben luz de una longitud de onda determinada; al no corresponder a su nivel energético de forma permanente, regresan a su nivel desprendiendo energía en forma de luz,como se muestra en la imagen lateral:
Gracias a los modelos atómicos de Thomson, Rutherford y Bohr se logró explicar el comportamiento de los átomos y las partículas que las componen (protones, electrones). Este conocimiento continúa en costante desarrollo; por ejemplo, actualmente se sabe que el electrón se comporta como una onda en su movimiento alrededor del núcleo (modelo de Heisenberg y Schrödinger) y que no es posible predecir su trayectoria exacta.
El estudio de la estructura de la materia permitió descubrimientos revolucionarios, gracias a los cuales hoy es viable analizar la composición de los diferentes elementos y sus propiedades. A diferencia de lo postulado en la Antigüedad, los átomos que conforman a la materia no son partículas indivisibles, a éstos los integran partes todavia más pequeñas. Las relaciones y propiedades de dichas partículas no sólo han permitido la creación de diferentes modelos atómicos, con el paso del tiempo también propiciaron la creación de nuevas disciplinas que conforman la llamada fisica moderna.
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Atomo de Schrödinger

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