Diferencia entre la teoría de la onda electromagnética y la teoría cuántica de Planck
El diferencia clave Entre la teoría de las ondas electromagnéticas y la teoría cuántica de Planck es que el La teoría de la onda electromagnética no explica los fenómenos de radiación del cuerpo negro y el efecto fotoeléctrico, mientras que la teoría cuántica de Planck explica los fenómenos de radiación del cuerpo negro y el efecto fotoeléctrico.
Si calentamos una sustancia (que tiene un punto de fusión alto), primero se vuelve de color rojo, luego se convierte en un color amarillo, que luego comienza a brillar con luz blanca y azul. Una vez que la sustancia se calienta así, lo llamamos un "cuerpo negro" y la radiación resultante (que la sustancia emite) es "radiación del cuerpo negro". Sin embargo, no podemos explicar cómo sucede esto usando la teoría de las ondas electromagnéticas, pero la teoría cuántica del planck lo explica bien.
CONTENIDO
1. Descripción general y diferencia de claves
2. ¿Qué es la teoría de las ondas electromagnéticas?
3. ¿Cuál es la teoría cuántica de Planck?
4. Comparación de lado a lado: teoría de la onda electromagnética frente a la teoría cuántica de Planck en forma tabular
5. Resumen
¿Qué es la teoría de las ondas electromagnéticas??
La teoría de las ondas electromagnéticas es una teoría en la química que fue desarrollada por James Clark Maxwell en 1864. Según esta teoría, hay varios puntos sobre la radiación emitida por una sustancia.
Estos puntos son los siguientes:
- La energía emite de cualquier fuente continuamente en forma de energía radiante.
- La radiación tiene dos campos que oscilan perpendicular entre sí; campo eléctrico y campo magnético. Ambos campos son perpendiculares a la ruta de la radiación.
- La radiación tiene características de onda y viajes en la velocidad de la luz. Lo llamamos radiación electromagnética.
- Estas radiación electromagnética no requieren materia para la propagación.
La "onda" descrita en esta teoría tiene varias características. La longitud de onda de la onda es la distancia entre dos crestas o canales consecutivos de la ola. Varias ondas que pasan por un punto por segundo son la frecuencia de la ola. La distancia lineal que viaja la onda por un segundo es la velocidad. WaveNumber es el número de ondas presentes en una longitud de un centro.
Figura 01: Longitud de onda electromagnética
Usando esta teoría, podemos desarrollar el espectro electromagnético. Sin embargo, hay algunas limitaciones para esta teoría. Estas limitaciones son las siguientes:
- No puede explicar la radiación del cuerpo negro.
- Y no explica el efecto fotoeléctrico.
- No puede explicar cómo la capacidad de calor varía la temperatura de los sólidos.
- Además, no puede explicar los espectros de línea de los átomos.
¿Cuál es la teoría cuántica de Planck??
La teoría cuántica de Planck es una teoría en la química desarrollada por Max Planck en 1900. Esta teoría es como una modificación para la teoría de las ondas electromagnéticas porque podemos explicar las cosas que la teoría de la onda electromagnética no podría explicar. Los puntos importantes en esta teoría son los siguientes:
- La energía radiante emite o absorbe discontinuamente como paquetes de energía, que llamamos cuantas.
- La energía de cada cuántico es igual al producto de la constante de Planck y la frecuencia de la radiación.
- Siempre la cantidad total de energía que una sustancia emite o absorbe es un número entero de cuantas.
Además, esta teoría explicó los fenómenos de la radiación del cuerpo negro y el efecto fotoeléctrico que la teoría de la onda electromagnética no pudo explicar. Según esta teoría, cuando calentamos una sustancia, los átomos de esa sustancia absorben energía del calor y comienzan las oscilaciones para emitir radiación; Cuando calentamos aún más la sustancia, emite más y más radiación. Luego, la sustancia emite radiación con la frecuencia más baja del rango visible que da color rojo, y el siguiente es el color amarillo y así sucesivamente.
Figura 02: espectro de cuerpo negro
Al considerar la explicación del efecto fotoeléctrico, primero comprendamos qué es un efecto fotoeléctrico. Cuando la radiación ataca la superficie de un metal, causa la emisión de electrones en la superficie del metal. Esto es lo que llamamos efecto fotoeléctrico.
Figura 03: efecto fotoeléctrico
Según la teoría cuántica del Planck, cuando la luz golpea en una superficie, los cuantos de la radiación de la luz le dan toda su energía a los electrones en la superficie. Por lo tanto, los electrones se separan de la superficie y se expulsan de la superficie, si la radiación incidente tiene la energía igual a la fuerza de atracción entre el núcleo atómico y el electrón.
¿Cuál es la diferencia entre la teoría de las ondas electromagnéticas y la teoría cuántica de Planck??
La teoría de las ondas electromagnéticas es una teoría en la química desarrollada por James Clark Maxwell en 1864, mientras que la teoría cuántica de Planck es una teoría en la química desarrollada por Max Planck en 1900. La diferencia clave entre la teoría de las ondas electromagnéticas y la teoría cuántica de Planck es que la teoría de la onda electromagnética no explica los fenómenos de radiación del cuerpo negro y el efecto fotoeléctrico, mientras que la teoría cuántica del Planck explica los fenómenos de radiación del cuerpo negro y el efecto fotoeléctrico. Además, otra diferencia entre la teoría de las ondas electromagnéticas y la teoría cuántica de Planck es que según la teoría de las ondas electromagnéticas, la radiación es continua pero, según la teoría cuántica del Planck, la radiación es discontinua.
La siguiente infografía presenta la diferencia entre la teoría de las ondas electromagnéticas y la teoría cuántica de Planck en forma tabular.
Resumen -Teoría de la onda electromagnética frente a la teoría cuántica de Planck
Las dos teorías teoría de la onda electromagnética y la teoría cuántica de Planck explica el comportamiento de la radiación emitida por una sustancia. Sin embargo, la diferencia clave entre la teoría de las ondas electromagnéticas y la teoría cuántica de Planck es que la teoría de las ondas electromagnéticas no explica los fenómenos de radiación del cuerpo negro y el efecto fotoeléctrico, mientras que la teoría cuántica del Planck explica los fenómenos de radiación del cuerpo negro y el efecto fotoeléctrico.
Referencia:
1. Bibliotecas. "4.2: Teoría cuántica de Planck."Bibliotecas de química, Librettexts, 21 de julio de 2016. Disponible aquí
Imagen de cortesía:
1."1526374" por Helder100 (CC0) a través de Pixabay
2."Blackbody Spectrum" de Almazi - Trabajo propio, (CC By -Sa 4.0) a través de Commons Wikimedia
3."Efecto fotoeléctrico" de WolfMankurd - en: Inkscape, (CC By -SA 3.0) a través de Commons Wikimedia
