Aplicaciones de los rayos 'X' y en el hombreHacer click! en "full" en la parte inferior, así ver pantalla completa.
martes, 13 de julio de 2010
lunes, 12 de julio de 2010
LA LLUVIA ÁCIDA
La lluvia ácida es una de las consecuencias de la contaminación del aire. Cuando cualquier tipo de combustible se quema, diferentes productos químicos se liberan al aire. El humo de las fábricas, el que proviene de un incendio o el que genera un automovil, no sólo contiene partículas de color gris (fácilmente visibles), sino que ademas poseen una gran cantidad de gases invisibles altamente perjudiciales para nuestro medio ambiente.
Centrales eléctricas, fábricas, maquinarias y coches "queman” combustibles, por lo tanto, todos son productores de gases contaminantes. Algunos de estos gases (en especial los óxidos de nitrógeno y el dióxido de azufre) reaccionan al contacto con la humedad del aire y se transforman en ácido sulfúrico, ácido nítrico y ácido clorhídrico . Estos acidos se depositan en las nubes. La lluvia que producen estas nubes, que contienen pequeñas partículas de acido, se conoce con el nombre de "lluvia ácida".
Para determinar la acidez un liquido se utiliza una escala llamada pH. Esta varia de 0 a 14, siendo 0 el mas acido y 14 el mas alcalino (contrario al acido). Se denomina que 7 es un pH neutro, es decir ni acido ni alcalino.
La lluvia siempre es ligeramente ácida, ya que se mezcla con óxidos de forma natural en el aire. La lluvia que se produce en lugares sin contaminación tiene un valor de pH de entre 5 y 6.
Cuando el aire se vuelve más contaminado con los óxidos de nitrógeno y dióxido de azufre la acidez puede aumentar a un valor pH de 3. El zumo de limón tiene un valor de pH de 2.3. La lluvia acida con mayor acides registrada llega a un valor pH de
Consecuencias de la Lluvia ÁcidaLa lluvia ácida tiene una gran cantidad de efectos nocivos en los ecosistemas y sobre los materiales. Al aumentar la acidez de las aguas de ríos y lagos, produce trastornos importantes en la vida acuática. Algunas especies de plantas y animales logran adaptarse a las nuevas condiciones para sobrevivir en la acidez del agua, pero otras no.
Camarones, caracoles y mejillones son las especies más afectadas por la acidificación acuatica. Esta tambien tiene efectos negativos en peces como el salmón y las truchas. Las huevas y los alevines son los más afectados. Una mayor acidez en el agua puede causar deformaciones en los peces jóvenes y puede evitar la eclosión de las huevas.
La lluvia ácida también aumenta la acidez de los suelos, y esto origina cambios en la composición de los mismos, produciéndose la lixiviación de importantes nutrientes para las plantas (como el calcio) e infiltrando metales tóxicos, tales como el cadmio, níquel, manganeso, plomo, mercurio, que de esta forma se introducen también en las corrientes de agua.
La vegetación sufre no sólo las consecuencias del deterioro del suelo, sino también un daño directo por contacto que puede llegar a ocasionar en algunos casos la muerte de la especie.
Las construcciones históricas, que se hicieron con piedra caliza, experimentan tambien los efectos de la lluvia ácida. La piedra al entrar en contacto con la lluvia acida, reacciona y se transforma en yeso (que se disuelve con el agua con mucha facilidad). También los materiales metálicos se corroen a mucha mayor velocidad.
La lluvia ácida y otros tipos de precipitación ácida como neblina, nieve, etc. han llamado la atención pública, pero esta los considera como problemas específicos decontaminación atmosférica secundaria; sin embargo, la magnitud potencial de sus efectos es tal, que cada vez se le dedican más y más estudios y reuniones, tanto científicas como políticas para encontrar soluciones al problema. En la actualidad hay datos que indican que la lluvia es en promedio 100 veces más ácida que hace 200 años.
¿Cómo podemos combatirla?
Hay que reducir las emisiones. La quema de combustibles fósiles sigue siendo una de las formas más baratas para producir electricidad, por lo tanto hay que generar nuevos desarrollos utilizando energías alternativas no contaminantes.
Los gobiernos tienen que gastar más dinero en investigación y desarrollar proyectos que tengan el objetivo de reducir la contaminación ambiental.
Hay que seguir avanzando en la producción de convertidores catalíticos para automóviles que eliminen sustancias químicas peligrosas en los gases de escape.
Se deben buscar fuentes alternativas de energía: Es necesario que los gobiernos investigen diferentes formas de producir energía utilizando energías renovables.
Se debe mejorar el transporte público para alentar a la gente a utilizar este tipo de servicio en lugar de utilizar sus propios automoviles.
Hay que ahorrar energía. Existen muchas cosas que podemos hacer día a día para ayudar a preservar el medio ambiente, y tener una convivencia mas armoniosa con la naturaleza. Lo único que se requiere es una pequeña modificación en nuestro comportamiento cotidiano.
Vídeo resumen animado sobre lluvia ácida
ANÁLISIS GLOBAL DE LA CONCENTRACIÓN DE MONÓXIDO DE CARBONO
La franja de colores rojo, naranja y amarillo que atraviesa Sudamérica, Africa y el Océano Atlántico en esta imagen señala los elevados niveles de monóxido de carbono en la atmósfera, según datos registrados en septiembre de 2005 por el sensor AIRS del satélite Aqua y puestos a disposición del público recientemente por la NASA.
El monóxido de carbono que observamos proviene principalmente de los incendios forestales que se producían en el Amazonas en ese entonces, con la contribución adicional de otros incendios menores en el sur de Africa. Estos incendios cubrieron los cielos de Sudamérica de humo, lo que pudo apreciarse desde el espacio por medio del sensor MODIS del satélite Aqua (ver foto inferior,ver más fotos en:
http://earthobservatory.nasa.gov/NaturalHazards/).
Por otra parte, la siguiente animación muestra cómo el monóxido de carbono (uno de los componentes del humo) se desplaza hacia el este a lo largo del mes de septiembre.
Liberado al quemarse el carbón, el monóxido de carbono es un gas contaminante que reduce la cantidad de oxígeno que puede llegar hasta los tejidos y órganos del cuerpo. Además, el monóxido de carbono es un precursor del ozono a nivel de la superficie y del smog, así que la medición global de este gas proporciona una buena indicación del nivel de la salud de la atmósfera. Se estima que un 50% de la producción de este contaminante se debe a fenómenos naturales como el observado en estas imágenes, en tanto que el resto se produce como consecuencia de la actividad humana.
Estas mediciones resultan muy importantes porque es la primera vez que los científicos pueden monitorear el desplazamiento de las emisiones de incendios alrededor del mundo, de forma diaria. Hasta ahora, se recurría a simulaciones informáticas o a sistemas de seguimiento que sólo mostraban una vista parcial de los efectos del monóxido de carbono sobre la atmósfera terrestre.
MOVIMIENTO DE MOLÉCULAS
Concepto involucrado: Energía molecular
Toda la materia está constituida por partículas invisibles llamadas moléculas las cuales conservan las características originales de la materia de la cual proceden. Debido a que dichas partículas son muy pequeñas (invisibles), entonces un objeto está compuesto por una gran cantidad de ellas.
Además, esas partículas están en constante movimiento, si se trata de un sólido como un trozo de hierro, dicho movimiento a temperatura ambiente es muy reducido. Los líquidos como el agua tienen mayor movimiento, pero en los gases como el aire atmosférico, el movimiento es máximo.
Cuando inflamos un globo, las paredes se mantienen estiradas por la gran cantidad de moléculas que introducimos en el interior del mismo, debido a que esas moléculas golpean el interior tratando de escapar y generan una presión. La temperatura también tiene un papel importante, debido a que el calor que la produce, modifica la velocidad de la vibración de las moléculas.
Reto: Determinar el efecto de la temperatura, la masa y el número de moléculas sobre el movimiento molecular y la presión interna.
Reglas del juego: En la animación encontrarás dos recipientes con unos puntos móviles que representan moléculas, sobre cada recipiente puedes modificar los valores de temperatura, masa (mass) y número de moléculas (number) y observar directamente el efecto de dicha modificación sobre el movimiento de las moléculas y sobre la presión interna, después de observar lo que sucede, contesta lo siguiente:
Observación: Para obtener la animación y responder las preguntas sin problemas, debes hacer click 'DERECHO' en la imagen , y seleccionar 'abrir enlace (o vínculo) en una nueva pestaña.
Toda la materia está constituida por partículas invisibles llamadas moléculas las cuales conservan las características originales de la materia de la cual proceden. Debido a que dichas partículas son muy pequeñas (invisibles), entonces un objeto está compuesto por una gran cantidad de ellas.
Además, esas partículas están en constante movimiento, si se trata de un sólido como un trozo de hierro, dicho movimiento a temperatura ambiente es muy reducido. Los líquidos como el agua tienen mayor movimiento, pero en los gases como el aire atmosférico, el movimiento es máximo.
Cuando inflamos un globo, las paredes se mantienen estiradas por la gran cantidad de moléculas que introducimos en el interior del mismo, debido a que esas moléculas golpean el interior tratando de escapar y generan una presión. La temperatura también tiene un papel importante, debido a que el calor que la produce, modifica la velocidad de la vibración de las moléculas.
Reto: Determinar el efecto de la temperatura, la masa y el número de moléculas sobre el movimiento molecular y la presión interna.
Reglas del juego: En la animación encontrarás dos recipientes con unos puntos móviles que representan moléculas, sobre cada recipiente puedes modificar los valores de temperatura, masa (mass) y número de moléculas (number) y observar directamente el efecto de dicha modificación sobre el movimiento de las moléculas y sobre la presión interna, después de observar lo que sucede, contesta lo siguiente:
Observación: Para obtener la animación y responder las preguntas sin problemas, debes hacer click 'DERECHO' en la imagen , y seleccionar 'abrir enlace (o vínculo) en una nueva pestaña.
FÍSICA MOLECULAR - ESTRUCTURA MOLECULAR
La física molecular estudia la forma molecular del movimiento, es decir, el movimiento de grandes conjuntos de moléculas. Las dos partes de la cuestión:
1) el estudio de las peculiaridades de la forma molecular del movimiento por si misma y
2) el dominio de los métodos para examinar los sistemas de muchas partículas y el de los conceptos correspondientes, son igualmente esenciales.
¿QUÉ ES UNA MOLÉCULA?
Una molécula es la partícula más pequeña que representa todas las propiedades físicas y químicas de una sustancia. las moléculas se encuentran formadas por uno o más átomos. En el caspo de las moléculas que representan más de un átomo, ésdtos pueden ser iguales (por ejemplo la molécula de oxígeno, que cuenta con dos átomos de oxígeno) o distintos (la molécula de agua, que tiene dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno).
Las Moléculas se encuentran en constante movimiento, lo que se conoce como vibraciones moleculares(que pueden ser de tensión o de flexión). Sus átomos se mantienen unidos gracias a que comparten o intercambian electrones. Además se encuentran en movimiento de rotación, siendo éste nulo en el estado basal, donde la molécula presenta vibración pura; cabe recalcar que presenta también otros movimientos, pero los más importantes y los que los caracteriza son estos movimientos (rotación y vibración).
Cabe destacar que las moléculas pueden ser neutras o presentar carga eléctrica. En este último caso, se las denomina ion-molécula o ión-poliatómico.
1) el estudio de las peculiaridades de la forma molecular del movimiento por si misma y
2) el dominio de los métodos para examinar los sistemas de muchas partículas y el de los conceptos correspondientes, son igualmente esenciales.
¿QUÉ ES UNA MOLÉCULA?
Una molécula es la partícula más pequeña que representa todas las propiedades físicas y químicas de una sustancia. las moléculas se encuentran formadas por uno o más átomos. En el caspo de las moléculas que representan más de un átomo, ésdtos pueden ser iguales (por ejemplo la molécula de oxígeno, que cuenta con dos átomos de oxígeno) o distintos (la molécula de agua, que tiene dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno).
Las Moléculas se encuentran en constante movimiento, lo que se conoce como vibraciones moleculares(que pueden ser de tensión o de flexión). Sus átomos se mantienen unidos gracias a que comparten o intercambian electrones. Además se encuentran en movimiento de rotación, siendo éste nulo en el estado basal, donde la molécula presenta vibración pura; cabe recalcar que presenta también otros movimientos, pero los más importantes y los que los caracteriza son estos movimientos (rotación y vibración).
Cabe destacar que las moléculas pueden ser neutras o presentar carga eléctrica. En este último caso, se las denomina ion-molécula o ión-poliatómico.
ESTRUCTURA MOLECULAR
La estructura molecular puede ser descrita de diferentes formas. La fórmula química es útil para moléculas sencillas, como H2O para el agua o NH3 para el amoníaco. Contiene los símbolos de los elementos presentes en la molécula, así como su proporción indicada por los subíndices.
Para moléculas más complejas, como las que se encuentran comúnmente en química orgánica, la fórmula química no es suficiente, y vale la pena usar una fórmula estructural, que indica gráficamente la disposición espacial de los distintos grupos funcionales.
Cuando se quieren mostrar variadas propiedades moleculares... (como el potencial eléctrico en la superficie de la molécula), o se trata de sistemas muy complejos, como proteínas, ADN o polímeros, se utilizan representaciones especiales, como los modelos tridimensionales (físicos o representados por ordenador). En proteínas, por ejemplo, cabe distinguir entre estructura primaria (orden de los aminoácidos), secundaria (primer plegamiento en hélices, hojas, giros...), terciaria (plegamiento de las estructuras tipo hélice/hoja/giro para dar glóbulos) y cuaternaria (organización espacial entre los diferentes glóbulos).
MECÁNICA MOLECULAR
martes, 6 de julio de 2010
MATERIA OSCURA
No todo lo que existe en el universo es visible. Los astrónomos pueden ver directamente todos los objetos astronómicos (como las estrellas) que emiten luz o cualquier otro tipo de radiación electromagnética.
Sin embargo, sabemos que existen objetos que no se pueden ver directamente. Por ejemplo:
* Planetas en otras estrellas
* Estrellas enanas marrón
* Agujeros negros
* Partículas elementales que interactúan débilmente (como el neutrino)
* Polvo intergaláctico
¿Cómo sabemos que en el universo debe existir materia oscura?
Las estrellas en algunas galaxias espirales giran muy rápidamente. Según las leyes de la mecánica de Newton, la velocidad de una estrella a lo largo de su órbita depende de la masa de la galaxia contenida dentro de la órbita de la estrella. Sin embargo la masa visible es mucho menor que lo esperado. ¿Dónde está la masa que falta?
Las galaxias en el universo normalmente se agrupan en cúmulos que para mantenerse unidos necesitan de la fuerza de atracción gravitacional producida por una gran cantidad de masa. La masa requerida no se observa. ¿Dónde está?
Las grandes estructuras que vemos en el universo se formaron a partir de pequeñas irregularidades en la distribución de la materia al momento del big-bang. Más adelante, con la ayuda de la gravedad, estas fluctuaciones se hacen cada vez más fuertes y al final resultan galaxias, cúmulos, etc. Por otro lado, la radiación existente en el universo interactúa con la materia y por lo tanto se ve afectada por estas fluctuaciones. La señal que queda en la radiación de fondo es como una fotografía del universo joven y fue tomada por primera vez por el satélite COBE. El análisis de las fluctuaciones en la radiación de fondo indica que debe existir más materia en el universo de lo que observamos a simple vista. ¿Dónde está la materia que no observamos?
En un sistema binario formado por una estrella y un agujero negro, los dos cuerpos se mueven en una órbita en torno a un centro común. El agujero negro no se ve, pero la estrella si se puede ver. Debido al movimiento de la estrella en torno al centro del sistema binario, desde la Tierra se ve como si ésta se alejara y acercara cíclicamente. Este fenómeno se ha confirmado observando el efecto Doppler de la luz emitida por la estrella.
Existen fuertes argumentos teóricos a favor de un universo dominado por materia oscura.
Estos argumentos se basan en el llamado modelo inflacionario según el cual el universo sufrió un período de crecimiento acelerado a los pocos instantes después del Big Bang. Esta teoría predice que el universo estaría dominado por materia oscura: 99% de la materia que forma el universo no es visible. La cantidad total de masa predicha por este modelo es un parámetro que los astrofísicos llaman la masa crítica del universo.
¿Cómo podemos detectar la presencia de materia oscura?
¿Cuál es la naturaleza de la materia oscura?
¿Será posible que los objetos que constituyen la materia oscura del universo estén formados de electrones, protones y neutrones tal como ocurre con las estrellas y los planetas?
Veamos:
- El efecto de lente gravitacional producido por objetos astronómicos no visibles directamente ha servido para revelar de manera muy clara la presencia de materia oscura.
- La materia 'normal' de la cual están hechos todos los objetos que observamos básicamente se puede reducir a electrones, protones y neutrones (colectivamente llamados bariones, o materia bariónica).
-La cantidad total de materia bariónica en el universo es un parámetro conocido, ya que éste determina la composición de la materia primordial originada en el Big Bang (75% hidrógeno, 25% helio). Si efectivamente vivimos en el universo con masa crítica que predice el modelo inflacionario, entonces apenas una fracción del 1 al 2% sería masa barionica. La fracción restante sería un tipo de materia no-barionica, es decir que no sienten la fuerza nuclear fuerte. Posibles candidatos son el neutrino, y otras partículas elementales que interactúan débilmente.
Sin embargo, sabemos que existen objetos que no se pueden ver directamente. Por ejemplo:
* Planetas en otras estrellas
* Estrellas enanas marrón
* Agujeros negros
* Partículas elementales que interactúan débilmente (como el neutrino)
* Polvo intergaláctico
¿Cómo sabemos que en el universo debe existir materia oscura?
Las estrellas en algunas galaxias espirales giran muy rápidamente. Según las leyes de la mecánica de Newton, la velocidad de una estrella a lo largo de su órbita depende de la masa de la galaxia contenida dentro de la órbita de la estrella. Sin embargo la masa visible es mucho menor que lo esperado. ¿Dónde está la masa que falta?
Las galaxias en el universo normalmente se agrupan en cúmulos que para mantenerse unidos necesitan de la fuerza de atracción gravitacional producida por una gran cantidad de masa. La masa requerida no se observa. ¿Dónde está?
Las grandes estructuras que vemos en el universo se formaron a partir de pequeñas irregularidades en la distribución de la materia al momento del big-bang. Más adelante, con la ayuda de la gravedad, estas fluctuaciones se hacen cada vez más fuertes y al final resultan galaxias, cúmulos, etc. Por otro lado, la radiación existente en el universo interactúa con la materia y por lo tanto se ve afectada por estas fluctuaciones. La señal que queda en la radiación de fondo es como una fotografía del universo joven y fue tomada por primera vez por el satélite COBE. El análisis de las fluctuaciones en la radiación de fondo indica que debe existir más materia en el universo de lo que observamos a simple vista. ¿Dónde está la materia que no observamos?
En un sistema binario formado por una estrella y un agujero negro, los dos cuerpos se mueven en una órbita en torno a un centro común. El agujero negro no se ve, pero la estrella si se puede ver. Debido al movimiento de la estrella en torno al centro del sistema binario, desde la Tierra se ve como si ésta se alejara y acercara cíclicamente. Este fenómeno se ha confirmado observando el efecto Doppler de la luz emitida por la estrella.
Existen fuertes argumentos teóricos a favor de un universo dominado por materia oscura.
Estos argumentos se basan en el llamado modelo inflacionario según el cual el universo sufrió un período de crecimiento acelerado a los pocos instantes después del Big Bang. Esta teoría predice que el universo estaría dominado por materia oscura: 99% de la materia que forma el universo no es visible. La cantidad total de masa predicha por este modelo es un parámetro que los astrofísicos llaman la masa crítica del universo.
¿Cómo podemos detectar la presencia de materia oscura?
¿Cuál es la naturaleza de la materia oscura?
¿Será posible que los objetos que constituyen la materia oscura del universo estén formados de electrones, protones y neutrones tal como ocurre con las estrellas y los planetas?
Veamos:
- El efecto de lente gravitacional producido por objetos astronómicos no visibles directamente ha servido para revelar de manera muy clara la presencia de materia oscura.
- La materia 'normal' de la cual están hechos todos los objetos que observamos básicamente se puede reducir a electrones, protones y neutrones (colectivamente llamados bariones, o materia bariónica).
-La cantidad total de materia bariónica en el universo es un parámetro conocido, ya que éste determina la composición de la materia primordial originada en el Big Bang (75% hidrógeno, 25% helio). Si efectivamente vivimos en el universo con masa crítica que predice el modelo inflacionario, entonces apenas una fracción del 1 al 2% sería masa barionica. La fracción restante sería un tipo de materia no-barionica, es decir que no sienten la fuerza nuclear fuerte. Posibles candidatos son el neutrino, y otras partículas elementales que interactúan débilmente.
sábado, 3 de julio de 2010
ESTRUCTURA ATÓMICA
El átomo está constituido por un núcleo de unos 10-15 metros de radio, que contiene prácticamente toda la masa del átomo y se encuentra cargado positivamente, y la corteza, formada por cierto número de electrones, cuya carga total es igual y de signo contrario a la del núcleo, si el átomo está en estado neutro.
Núcleo
El núcleo del átomo es una agregación dinámica de partículas elementales, fuertemente cohesionadas y que genéricamente se denominan nucleones. Estas partículas son los protones, cada uno de ellos con una unidad elemental de carga positiva y los neutrones, de masa ligeramente superior a la de los protones pero eléctricamente neutros. ¿Cómo es posible que se mantenga estable un núcleo donde cabe pensar que los protones se repelan por tener la misma carga?
La corteza electrónica
Según el modelo de Bohr (aprox.1913), los electrones giran alrededor del núcleo en ciertas órbitas permitidas en las cuales el movimiento resulta estable. A cada una de estas órbitas o capas le corresponde un nivel de energía y cuanto más alejada esté del núcleo, mayor será dicha energía. El número máximo de electrones por capa es 2n2, siendo "n" el número de la órbita o capa (1,...), también llamado número cuántico principal. Así, por ejemplo, en la capa 2, el número máximo de electrones permitidos es 8.
Sobre 1925, aparece un nuevo modelo de corteza electrónica para explicar muchas in
terrogantes que se planteaban en el modelo anterior. Es el modelo de Schrödinger y Heisemberg (modelo mecanocuántico). Aquí se concluye que no es posible predecir la trayectoria exacta de un electrón, por lo que el modelo planetario anterior quedaba desfasado. Había que abandonar la idea de las órbitas definidas del modelo de Bohr y hablar de regiones del espacio donde, en un momento determinado, sea más probable encontrar un electrón: se introduce el concepto de orbitales atómicos. Es este último modelo el que se sigue en nuestros días, donde se acepta la distinción entre 4 números cuánticos (n, l, ml, ms). No todos los números cuánticos pueden tomar cualquier valor, sino que tienen valores restringidos por unas expresiones matemáticas que, aunque sencillas, se escapan totalmente del objetivo de informar.
ESTRUCTURA ATÓMICA
Núcleo
El núcleo del átomo es una agregación dinámica de partículas elementales, fuertemente cohesionadas y que genéricamente se denominan nucleones. Estas partículas son los protones, cada uno de ellos con una unidad elemental de carga positiva y los neutrones, de masa ligeramente superior a la de los protones pero eléctricamente neutros. ¿Cómo es posible que se mantenga estable un núcleo donde cabe pensar que los protones se repelan por tener la misma carga?
La corteza electrónica
Según el modelo de Bohr (aprox.1913), los electrones giran alrededor del núcleo en ciertas órbitas permitidas en las cuales el movimiento resulta estable. A cada una de estas órbitas o capas le corresponde un nivel de energía y cuanto más alejada esté del núcleo, mayor será dicha energía. El número máximo de electrones por capa es 2n2, siendo "n" el número de la órbita o capa (1,...), también llamado número cuántico principal. Así, por ejemplo, en la capa 2, el número máximo de electrones permitidos es 8.
Sobre 1925, aparece un nuevo modelo de corteza electrónica para explicar muchas in
terrogantes que se planteaban en el modelo anterior. Es el modelo de Schrödinger y Heisemberg (modelo mecanocuántico). Aquí se concluye que no es posible predecir la trayectoria exacta de un electrón, por lo que el modelo planetario anterior quedaba desfasado. Había que abandonar la idea de las órbitas definidas del modelo de Bohr y hablar de regiones del espacio donde, en un momento determinado, sea más probable encontrar un electrón: se introduce el concepto de orbitales atómicos. Es este último modelo el que se sigue en nuestros días, donde se acepta la distinción entre 4 números cuánticos (n, l, ml, ms). No todos los números cuánticos pueden tomar cualquier valor, sino que tienen valores restringidos por unas expresiones matemáticas que, aunque sencillas, se escapan totalmente del objetivo de informar.ESTRUCTURA ATÓMICA
PRINCIPIO DE INCERTIDUMBRE
En la búsqueda de una estructura que fuera compatible con la mecánica cuántica Werner Heisenberg descubrió, cuando intentaba hallarla, el «principio de incertidumbre», principio que revelaba una característica distintiva de la mecánica cuántica que no existía en la mecánica newtoniana. 
Según el principio de incertidumbre, ciertos pares de variables físicas, como la posición y el momento (masa por velocidad) de una partícula, no pueden calcularse simultáneamente con la precisión que se quiera. Así, si repetimos el cálculo de la posición y el momento de una partícula cuántica determinada (por ejemplo, un electrón), nos encontramos con que dichos cálculos fluctúan en torno a valores medíos. Estas fluctuaciones reflejan, pues, nuestra incertidumbre en la determinación de la posición y el momento. Según el principio de incertidumbre, el producto de esas incertidumbres en los cálculos no puede reducirse a cero. Si el electrón obedeciese las leyes de la mecánica newtoniana, las incertidumbres podrían reducirse a cero y la posición y el momento del electrón podrían determinarse con toda precisión. Pero la mecánica cuántica, a diferencia de la newtoniana, sólo nos permite conocer una distribución de la probabilidad de esos cálculos, es decir, es intrínsecamente estadística.En síntesis, se puede describir que el principio de incertidumbre postula que en la mecánica cuántica es imposible conocer exactamente, en un instante dado, los valores de dos variables canónicas conjugadas (posición-impulso, energía-tiempo, …, etc.) de forma que una medición precisa de una de ellas implica una total indeterminación en el valor de la otra.
Matemáticamente, se expresa para la posición y el impulso en la siguiente forma:
MECÁNICA CUÁNTICA
La mecánica cuántica, -también física cuántica-, es la ciencia que tiene por objeto el estudio y comportamiento de la materia a escala reducida.El concept
o reducido se refiere aquí a tamaños a partir de los cuales empiezan a notarse efectos como el principio de indeterminación de Heisenberg que establece la imposibilidad de conocer con exactitud, arbitraria y simultáneamente, la posición y el momento de una partícula. Así, los principios fundamentales de la mecánica cuántica establecen con mayor exactitud el comportamiento y la dinámica de sistemas irreversibles. Los efectos sobre la materia son notables en materiales mesoscópicos, aproximadamente 1.000 átomos de composición.
Algunos fundamentos importantes de la teoría son que la energía no se intercambia de forma continua. En todo intercambio energético.
La Teoría
La mecánica cuántica describe el estado instantáneo de un sistema (estado cuántico) con una función de ondas que codifica la distribución de probabilidad de todas las propiedades medibles, u observables. Algunos observables posibles sobre un sistema dado son la energía, posición, momento y momento angular. La mecánica cuántica no asigna valores definidos a los observables, sino que hace predicciones sobre sus distribuciones de probabilidad. Las propiedades ondulatorias de la materia son explicadas por la interferencia de las funciones de onda.
Estas funciones de onda pueden transformarse con el transcurso del tiempo. Por ejemplo, una partícula moviéndose en el espacio vacío puede ser descrita mediante una función de onda que es un paquete de ondas centrado alrededor de alguna posición media. Según pasa el tiempo, el centro del paquete puede trasladarse, cambiar, de modo que la partícula parece estar localizada más precisamente en otro lugar. La evolución temporal de las funciones de onda es descrita por la Ecuación de Schrödinger.
Algunas funciones de onda describen distribuciones de probabilidad que son constantes en el tiempo. Muchos sistemas que eran tratados dinámicamente en mecánica clásica son descritos mediante tales funciones de onda estáticas. Por ejemplo, un electrón en un átomo sin excitar se dibuja clásicamente como una partícula que rodea el núcleo, mientras que en mecánica cuántica es descrito por una nube de probabilidad estática, esférico simétrica, que rodea al núcleo.
ECUACIÓN DE SCHRÖDINGER
La ecuación de Schrödinger es determinista en el sentido de que, dada una función de onda a un tiempo inicial dado, la ecuación suministra una predicción concreta de qué función tendremos en cualquier tiempo posterior. Durante una medida, el eigen-estado al cual colapsa la función es probabilista, no determinista. Así que la naturaleza probabilista de la mecánica cuántica nace del acto de la medida.
LAS LEYES DE LA MECÁNICA CUÁNTICA
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