La primera imagen de la estructura orbital de un átomo de hidrógeno

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Les cuento que la imagen principal de esta nota es la primera observación directa de electrones en el espacio orbital de un átomo, en este caso, lafunción de onda real de un átomo de hidrógeno. Para obtener esta imagen, los investigadores utilizaron un microscopio cuántico, dispositivo que nos ayuda a divisar fenómenos físicos a escalas microscópicas, algo que décadas atrás era imposible imaginar. Para darnos una idea de la escala a la que funciona este microscopio, recordemos que el electrón se encuentra a una distancia de 5,291 772 0859(36)×10−11 m del núcleo del átomo de hidrógeno (distancia conocida como radio de Bohr).

La estructura orbital es el espacio en un átomo que está ocupado por un electrón. Para poder describir estas propiedades super-microscópicas de la materia, los científicos tienen que depender de las funciones de onda – una manera matemática de describir los estados cuánticos de las partículas. Normalmente, los físicos cuánticos usan fórmulas como la ecuación de Schrödinger para describir estos estados.

El equipo liderado por Stodolna, explica que el microscopio cuántico funciona por un efecto de fotoionización microscópica. Qué es esto? Un electrón externo es expulsado a gran distancia y sin condiciones de confinamiento, en donde la aplicación de un campo eléctrico durante la fotoionización permite confinar el flujo de electrones a lo largo de una coordenada. Ésto permite proyectar las propiedades cuánticas de la función de onda en el mundo macroscópico.

Más info de este experimento en este artículo

Fotoionización microscópica

 

Fuentes:
•http://io9.com/the-first-image-ever-of-a-hydrogen-atoms-orbital-struc-509684901
•http://prl.aps.org/abstract/PRL/v110/i21/e213001 (artículo original)

 

 

 

Acerca del Autor

Carolina Agurto Gangas es actualmente alumna de magíster en astrofísica en la Universidad de Valparaíso, donde hizo sus estudios de pregrado. Trabaja en sistemas estelares binarios, en particular sistemas compuestos por una enana blanca y una estrella de secuencia principal, los cuales son muy importantes para el estudio de la evolución y formación estelar. Es miembro del grupo de divulgación “Grupo 07” (UV)
donde hace charlas de evolución estelar en colegios. Actualmente comparte ideas en la web por medio del sitio Startres, donde junto a Javiera Rey y Karina Rojas difunden y enseñan ciencia de una manera fácil y divertida.
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Sitio Startres: www.startres.net
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Artículo original en http://www.startres.net/la-primera-imagen-de-la-estructura-orbital-de-unatomo-
de-hidrogeno/

 

 

 

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