* irradiar energía electromagnética cuando se acelera. Esta es una consecuencia fundamental de las ecuaciones de Maxwell, que describen el comportamiento de los campos eléctricos y magnéticos. Las cargas de aceleración producen campos eléctricos y magnéticos cambiantes, que se propagan hacia afuera como ondas electromagnéticas.
* espiral en el núcleo de un átomo debido a la radiación. Debido a que los electrones se aceleran constantemente en su órbita alrededor del núcleo (debido a su movimiento circular), deben irradiar continuamente la energía. Esta pérdida de energía haría que la órbita del electrón se encogiera, lo que eventualmente lo lleva a espiral en el núcleo.
* emite un espectro continuo de radiación. Esto se debe a que los electrones acelerados producen ondas electromagnéticas con una amplia gama de frecuencias.
Sin embargo, estas predicciones de la teoría electromagnética clásica no se observan en la realidad:
* Los átomos son estables. Los átomos no colapsan debido a los electrones en espiral en el núcleo.
* Los átomos emiten longitudes de onda discretas específicas de luz. Esto se conoce como espectros de línea y contradice la predicción clásica de un espectro continuo.
Estas discrepancias condujeron al desarrollo de la mecánica cuántica, que proporciona una descripción más precisa del comportamiento atómico. Aquí hay algunas diferencias clave entre las descripciones clásicas y cuánticas de los electrones:
* Niveles de energía cuantificados: En la mecánica cuántica, los electrones ocupan niveles de energía específicos dentro de un átomo, en lugar de irradiar la energía continuamente. Solo pueden hacer la transición entre estos niveles absorbiendo o emitiendo fotones de energías específicas.
* Dualidad de partículas de onda: Los electrones exhiben propiedades similares a las de onda, lo que significa que pueden describirse mediante una función de onda de probabilidad, que describe la probabilidad de encontrar el electrón en una ubicación y tiempo particular. Esta función de onda se cuantifica y los valores permitidos corresponden a los niveles de energía discretos.
* Principio de incertidumbre: Es imposible conocer simultáneamente tanto la posición como el impulso de un electrón con una precisión perfecta. Este principio introduce la confusión inherente en la descripción del movimiento de electrones, evitando que se convierta en espiral en el núcleo.
Por lo tanto, si bien la teoría electromagnética clásica proporciona un marco útil para comprender muchos fenómenos, no es suficiente explicar el comportamiento de los electrones en los átomos. La mecánica cuántica es necesaria para comprender completamente la naturaleza estable de los átomos y la naturaleza discreta de su luz emitida.
