Autor Tema: porque la energia esta cuantizada?  (Leído 10419 veces)

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Desconectado plankton

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porque la energia esta cuantizada?
« en: Mayo 08, 2005, 15:40:51 »
Hola !
tengo una duda que seguramente será muy facil de contestar pero yo no le acabo de ver ni pies ni cabezas.
Partiendo de que E= h f
sabiendo que h es la constante de planck y f es la frecuencia.
Si la frecuencia puede alcanzar cualquier nº Real, entonces la energia también.
Es esto lo que no entiendo: Que cuando leo textos diciendome que la energia esta cuantizada me pongan esta formula porque almenos yo, con esta formula no puedo entender porque la energia esté cuantizada. Yo veo que puede obtener cualquier valor.

aver si me resolveis la duda. hasta luego

Desconectado trebla

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porque la energia esta cuantizada?
« Respuesta #1 en: Mayo 08, 2005, 16:43:22 »
Supongo que a lo que se refiere la formula E=hf es que, dada una frecuencia fija F, la energia (de esa frecuencia F) sólo puede emitirse/absorberse en cuantos de la forma E=nhF, siendo n=1,2,3,...

Pero no me hagas mucho caso que no soy físico. Espero que alguien más docto en esta materia lo explique.

La duda que tengo yo ahora es: la frecuencia puede ser cualquier número?

Saludos

Desconectado arivero

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porque la energia esta cuantizada?
« Respuesta #2 en: Mayo 08, 2005, 17:06:35 »
Tienes toda la razon, de E=hf a secas no queda nada claro que la energia este cuantizada. Lo que ocurre es que hay tambien algun argumento para cuantizar la frecuencia, y de ahi se sigue la de la energia. Por ejemplo en el viejo modelo atomico de Bohr, bastaba con considerar que tenias que tener ondas estacionarias para que eso te obligara a que la longitud de onda fuera un submultiplo de la circunferencia de la orbita. Y uniendo esto con las ecuacion de la energia, las dos juntas obligan a la cuantizacion.

Desconectado VdB

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porque la energia esta cuantizada?
« Respuesta #3 en: Mayo 08, 2005, 17:52:22 »
Cita de: plankton
Hola !
tengo una duda que seguramente será muy facil de contestar pero yo no le acabo de ver ni pies ni cabezas.
Partiendo de que E= h f
sabiendo que h es la constante de planck y f es la frecuencia.
Si la frecuencia puede alcanzar cualquier nº Real, entonces la energia también.
Es esto lo que no entiendo: Que cuando leo textos diciendome que la energia esta cuantizada me pongan esta formula porque almenos yo, con esta formula no puedo entender porque la energia esté cuantizada. Yo veo que puede obtener cualquier valor.

aver si me resolveis la duda. hasta luego


Lo que pasa es que la frecuencia no puede tomar cualquier valor arbitrario, está, por así decirlo, cuantizada.

Por ejemplo, si tenemos dos niveles energéticos diferentes correpsondientes a diferentes orbitales de un electrón, al pasar un e- de un nivel a otro se ha de emitir una partícula, generalment un fotón, con una energia determinada (la de la diferéncia entre los niveles energéticos de los orbitales). Con lo cual la frecuencia de dicho fotón no puede ser cualquiera, sino el valor f= E/h. A eso me refiero con que la frecuencia está cuantizada.

Saludos, VdB.

Desconectado Trajano

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porque la energia esta cuantizada?
« Respuesta #4 en: Mayo 08, 2005, 21:03:03 »
Cita de: VdB
Lo que pasa es que la frecuencia no puede tomar cualquier valor arbitrario, está, por así decirlo, cuantizada.

Por ejemplo, si tenemos dos niveles energéticos diferentes correpsondientes a diferentes orbitales de un electrón, al pasar un e- de un nivel a otro se ha de emitir una partícula, generalment un fotón, con una energia determinada (la de la diferéncia entre los niveles energéticos de los orbitales). Con lo cual la frecuencia de dicho fotón no puede ser cualquiera, sino el valor f= E/h. A eso me refiero con que la frecuencia está cuantizada.

Saludos, VdB.


La frecuencia no puede tomar cualquier valor arbitrario en el caso de transiciones electrónicas atómicas o moleculares (O.K. con tu explicación), sin embargo sí que puede tomar cualquier valor en el resto de las ocasiones. Sólo tienes que ver cualquier dibujo del espectro electromagnético para comprobar que cualquier frecuencia se puede dar; lo que no contradice la cuantización de la energía.
Que la energía se distribuya en quantos o paquetes, no significa que haya frecuencias (o longitudes de onda) que no se puedan dar.
La naturaleza nos ha dado las semillas del conocimiento, no el conocimiento mismo (Séneca)

Desconectado VdB

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porque la energia esta cuantizada?
« Respuesta #5 en: Mayo 08, 2005, 21:20:06 »
Cita de: Trajano
La frecuencia no puede tomar cualquier valor arbitrario en el caso de transiciones electrónicas atómicas o moleculares (O.K. con tu explicación), sin embargo sí que puede tomar cualquier valor en el resto de las ocasiones. Sólo tienes que ver cualquier dibujo del espectro electromagnético para comprobar que cualquier frecuencia se puede dar; lo que no contradice la cuantización de la energía.
Que la energía se distribuya en quantos o paquetes, no significa que haya frecuencias (o longitudes de onda) que no se puedan dar.


No estoy de acuerdo.
El espectro electromagnético no es continuo. Todo él se deriva de transiciones atómicas, ya sea a nivel de orbitales electrónicos o a nivel nuclear. Lo que pasa es que hay tal cantidad de transiciones posibles que da la impresión de ser continuo.

Si, E=h·f y, según tú, se puede dar cualquier frecuencia, por qué no se contradice con la cuantización de la energía?.

En experimentos de difracción en óptica, por ejemplo biprisma de Fresnel se puede ver que el espectro electromagnético es discreto.

Saludos, VdB.

Desconectado Trajano

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porque la energia esta cuantizada?
« Respuesta #6 en: Mayo 08, 2005, 21:55:16 »
La cuantización de la energía significa únicamente que ésta se desplaza o se divide en paquetes. Pero estos paquetes pueden tener cualquier valor de energía dependiendo de su frecuencia.
No sólo la energía de los fotones va a depender de la absorción/emisión atómica o molecular. Si ésto fuera así elementos preparados sintéticamente (como el Tecnecio o cualquier nueva molécula orgánica) no podrían emitir ni absorber ningún tipo de energía, al no haber fotones anteriormente de estas frecuencias. Y sin embargo el Tc tiene una energía primaria de ionización de 7,29 eV; ¿cómo sería posible?.

Además, te afirmo que yo trabajo con un equipo de absorción U.V., y en este equipo puedo hacer un barrido de la muestra en el intervalo de longitudes de onda que yo quiera; y ésto sólo es posible cuando la lámpara de Xe del equipo es capaz de emitir en cualquier frecuencia del espectro ultravioleta y parte del visible.
« última modificación: Mayo 08, 2005, 21:57:49 por Trajano »
La naturaleza nos ha dado las semillas del conocimiento, no el conocimiento mismo (Séneca)

Desconectado VdB

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porque la energia esta cuantizada?
« Respuesta #7 en: Mayo 08, 2005, 22:34:26 »
Cita de: Trajano
La cuantización de la energía significa únicamente que ésta se desplaza o se divide en paquetes. Pero estos paquetes pueden tener cualquier valor de energía dependiendo de su frecuencia.
No sólo la energía de los fotones va a depender de la absorción/emisión atómica o molecular. Si ésto fuera así elementos preparados sintéticamente (como el Tecnecio o cualquier nueva molécula orgánica) no podrían emitir ni absorber ningún tipo de energía, al no haber fotones anteriormente de estas frecuencias. Y sin embargo el Tc tiene una energía primaria de ionización de 7,29 eV; ¿cómo sería posible?.

Además, te afirmo que yo trabajo con un equipo de absorción U.V., y en este equipo puedo hacer un barrido de la muestra en el intervalo de longitudes de onda que yo quiera; y ésto sólo es posible cuando la lámpara de Xe del equipo es capaz de emitir en cualquier frecuencia del espectro ultravioleta y parte del visible.


Entonces por decir un elemento como el Xe, puede emitir en cualquier longitud de onda? Como es eso posible si tiene unos niveles energéticos determinados?
Que resolucion tiene el aparato con el que trabajas? Por que crees que puede tener un límite de resolución?

Respecto a que la energia viaja en paquetes, sigo sin estar de acuerdo. Si hay, por ejemplo, en un átomo una única transición energética se producirá una única emisión (o absorción) de un fotón. No hay paquetes de fotones.

Y respecto a lo del Tecnecio, de donde dices que no existen fotones de E=7'29 ev? En las reacciones nucleares, por ejemplo, se pueden producir fotones en un amplio rango de energia, dependiendo, entre otras cosas, de la energia de los nucleos que participen.

Saludos, VdB.

Desconectado plankton

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porque la energia esta cuantizada?
« Respuesta #8 en: Mayo 08, 2005, 23:39:27 »
Hola, gracias a todos por dar una opinion.

Creo que con estas opiniones he llegado a una conclusion. Primeramente supongo que la frecuencia de las ondas electromagnéticas no está cuantizada, al contrario de lo que dice VdB, simplemente porque no todos las radiaciones electromagnéticas se producen en base de la estructura atómica. Si tu situas dos electrones libres a cierta distancia crearán un campo electromagnético y la frecuencia de las ondas que se produzcan dependerá de a la distancia que estan las dos cargas. Como la distancia no está cuantizada( que yo sepa) se pueden crear ondas electromagnéticas de cualquier frecuencia dependiendo de la distancia a que estén las cargas. Con lo cual creo que puedo rebatir que las frecuencias esten cuantizadas.

Ahora bien de esta manera como la frecuencia no esta cuantizada podemos aceptar, como dice Trajano , que la cuantización de la energia solamente quiere decir que esta se transmite en paquetes, PERO estos paquetes pueden tranportar cualquier cantidad de energia. Entonces me surge una duda.
Imaginemos que con un detector podemos captar una energia 10h ( E = 10h).
Podemos saber de alguna forma si se han detectado dos fotones con un frecuencia de 5 Hz de frecuencia o si se han captado 5 fotones de 2Hz, etc??

Y después, si con la formula E=hv no se puede demostrar que la energía esté cuantizada cómo se puede saber que ésta está cuantizada?

Desconectado fleisch

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porque la energia esta cuantizada?
« Respuesta #9 en: Mayo 09, 2005, 09:32:32 »
Cita de: plankton
...Como la distancia no está cuantizada (que yo sepa)...

Esto es harina de otro costal. El espacio también puede estar cuantizado. Lo que sucede es que el "quanto" mínimo sería muy muy muy pequeño. El espacio podría ser más una especie de red con nodos que de contínuo.
Saludos.

Desconectado her0d0t0

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porque la energia esta cuantizada?
« Respuesta #10 en: Mayo 09, 2005, 12:34:46 »
Cita de: fleisch
Esto es harina de otro costal. El espacio también puede estar cuantizado. Lo que sucede es que el "quanto" mínimo sería muy muy muy pequeño. El espacio podría ser más una especie de red con nodos que de contínuo.


Puede, pero ¿hay alguna razón para pensar que así sea? Lo único positivo que se me ocurre pueda conllevar una cuantización del espacio es la definitiva resolución de las paradojas de Zenón y derivados, que aun preocupan a bastante gente (si bien es cierto que más en el ámbito filosófico que científico, ver por ejemplo aquí). ¿A alguien se le ocurre alguna otra ventaja?

En cuanto a inconvenientes... bueno, un cambio tan radical en la forma de entender el espacio (y probablemente tambien el tiempo) dejaría caducos todos los modelos anteriores. Un precio exorbitante, a mi entender, para tan poco premio.

Desconectado Trajano

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porque la energia esta cuantizada?
« Respuesta #11 en: Mayo 09, 2005, 12:54:50 »
Cita de: plankton


Imaginemos que con un detector podemos captar una energia 10h ( E = 10h).
Podemos saber de alguna forma si se han detectado dos fotones con un frecuencia de 5 Hz de frecuencia o si se han captado 5 fotones de 2Hz, etc??
?


Se puede saber a qué longitudes de onda (frecuencias) le corresponde a la emisión de fotones mediante la refracción de la luz en un prima. Es el típico experimento de Newton, y la observación del arcoirirs al hacer pasar luz blanca a través de él. Luego, mediante fórmulas matemáticas se podrá sacar la correspondencia entre el ángulo de desviáción de la radiación y su frecuencia.
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Desconectado Vijande

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porque la energia esta cuantizada?
« Respuesta #12 en: Mayo 09, 2005, 12:57:47 »
Cita de: Trajano
Se puede saber a qué longitudes de onda (frecuencias) le corresponde a la emisión de fotones mediante la refracción de la luz en un prima. Es el típico experimento de Newton, y la observación del arcoirirs al hacer pasar luz blanca a través de él. Luego, mediante fórmulas matemáticas se podrá sacar la correspondencia entre el ángulo de desviáción de la radiación y su frecuencia.


Asi de memoria al visible, en torno a 4000-6000 amgstron y la formula d*sin(theta)=n*lambda si mal no recuerdo. Pero el prisma no emite nada, simplemente le llegan una determinada energia y la refracta, pero no emita nada.

Desconectado Trajano

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porque la energia esta cuantizada?
« Respuesta #13 en: Mayo 09, 2005, 13:13:10 »
Cita de: Vijande
Asi de memoria al visible, en torno a 4000-6000 amgstron y la formula d*sin(theta)=n*lambda si mal no recuerdo. Pero el prisma no emite nada, simplemente le llegan una determinada energia y la refracta, pero no emita nada.



El prisma refracta la luz que le llega, y esta luz refractada es la que se utiliza para medir los ángulos de desviación y las frecuencias.
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Desconectado fleisch

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porque la energia esta cuantizada?
« Respuesta #14 en: Mayo 09, 2005, 13:27:26 »
Cita de: her0d0t0
Puede, pero ¿hay alguna razón para pensar que así sea? Lo único positivo que se me ocurre pueda conllevar una cuantización del espacio es la definitiva resolución de las paradojas de Zenón y derivados, que aun preocupan a bastante gente (si bien es cierto que más en el ámbito filosófico que científico, ver por ejemplo aquí). ¿A alguien se le ocurre alguna otra ventaja?

En cuanto a inconvenientes... bueno, un cambio tan radical en la forma de entender el espacio (y probablemente tambien el tiempo) dejaría caducos todos los modelos anteriores. Un precio exorbitante, a mi entender, para tan poco premio.


No te creas que los dejaría caducos. Los ampliaría. Y habría muchos infinitos en renormalización que se irían.
No puedo ahondar en el tema porque ya no me acuerdo bien, fue una clase magistral de un profesor magnífico.