modelo atómico de Schrödinger
teoría:
El modelo atómico de Schrödinger (1926) es un modelo cuántico no relativista.
En este modelo los electrones se contemplaban originalmente como una onda
estacionaria de materia cuya amplitud decaía rápidamente al sobrepasar el radio
atómico.
El modelo de Bohr funcionaba
muy bien para el átomo de hidrógeno. En los espectros realizados para
otros átomos se observaba que electrones de un mismo nivel energético tenían energías
ligeramente diferentes. Esto no tenía explicación en el modelo de Bohr, y
sugería que se necesitaba alguna corrección. La propuesta fue que dentro de un
mismo nivel energético existían subniveles. La forma concreta en que surgieron
de manera natural estos subniveles, fue incorporando órbitas elípticas y
correcciones relativistas. Así, en 1916, Arnold Sommerfeldmodificó el modelo atómico de
Bohr, en el cual los electrones solo giraban en órbitas circulares, al decir que también
podían girar en órbitas elípticas más complejas y calculó los efectos
relativistas.
El modelo atómico de Schrödinger concebía
originalmente los electrones como ondas de
materia. Así la ecuación se
interpretaba como la ecuación ondulatoria que describía la evolución en el
tiempo y el espacio de dicha onda material. Más tarde Max Bornpropuso
una interpretación probabilística de la función de onda de los electrones. Esa nueva
interpretación es compatible con los electrones concebidos como partículas
cuasipuntuales cuya probabilidad de presencia en una determinada región viene
dada por la integral del cuadrado de la función de onda en una región. Es
decir, en la interpretación posterior del modelo, este era modelo probabilista que permitía hacer predicciones empíricas, pero en el
que la posición y la cantidad de
movimiento no pueden conocerse
simultáneamente, por el principio
de incertidumbre. Así mismo el
resultado de ciertas mediciones no están determinadas por el modelo, sino solo
el conjunto de resultados posibles y su distribución
de probabilidad.
El modelo atómico de Schrödinger predice adecuadamente las líneas de emisión
espectrales, tanto de átomos neutros como de átomos ionizados. El
modelo también predice la modificación de los niveles energéticos cuando
existe un campo magnético o eléctrico (efecto Zeeman y efecto Stark respectivamente). Además,
con ciertas modificaciones semiheurísticas el modelo explica
el enlace químico y
la estabilidad de las moléculas. Cuando se
necesita una alta precisión en los niveles energéticos puede emplearse un
modelo similar al de Schrödinger, pero donde el electrón es descrito mediante
la ecuación relativista de
Dirac en lugar de mediante la ecuación de Schrödinger. En el
modelo de Dirac, se toma en cuenta la contribución del espín del electrón.
Sin
embargo, el nombre de "modelo atómico" de Schrödinger puede llevar a
una confusión ya que no define la estructura completa del átomo. El modelo de
Schrödinger explica solo la estructura electrónica del átomo y su interacción
con la estructura electrónica de
otros átomos, pero no describe cómo es el núcleo atómico ni su estabilidad
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