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• Bohr postuló que la teoría de la radiación clásica no se cumplía en sistemas de 
tanaño atómico. Él superó los problemas del electrón clásico que continuamente 
pierde energía aplicando las ideas de Planck de los niveles de energía 
cuantizados para los electrones que giran alrededor del núcleo. Así, Bohr postuló 
que los electrones en los átomos están por lo general confinados a niveles de 
energía no radiantes y estables y a órbitas llamadas estados estacionarios. 
También, aplicó el concepto del fotón de Einstein para llegar a una expresión 
para la frecuencia de la luz emitida cuando el electrón salta de un estado 
estacionario a otro. 
• El nivel de energía más bajo permitido, denominado el estado base, tiene n=1 y 
energía E1 =-13.6eV. el siguiente nivel de energía, el primer estado excitado, 
tiene n=2 y energía E2 =E1/22 =-3.4eV. el nivel más alto, correspondiente a n= 
y E=0, representa el estado para el cual el electrón se arranca del átomo (esto es, 
para sacar completamente un electrón en el estado base de la influencia del 
protón) recibe el nombre de energía de ionización. La energía de ionización para 
el hidrógeno con base en el cálculo de Bohr es 13.6eV. esto constituyo otro 
logro fundamental de la teoría de Bohr porque precisamente ya se había 
medido el valor de 13.6eV para la energía de ionización del hidrógeno. 
 
13.6 
En =- 
n2 
eV 
 
n=1,2,3... 
 
 
• Los rayos x se emiten cuando un blanco metálico es bombardeado con 
electrones de alta energía o cualquier otra partícula cargada. El espectro de 
rayos x consiste por lo común en una amplia banda continua y en una serie de 
líneas definidas que dependen del material utilizado para el blanco, estas líneas 
se conocen como líneas características, puesto que son características del 
material de blanco. Aunque su origen permaneció sin explicar hasta que se 
desarrollaron los detalles de la estructura atómica, en particular de las estructuras 
de capas de átomos. 
 
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Según Bohr, en los átomos existían ciertas órbitas en las que los electrones giran sin 
emitir radiación electromagnética. Estas órbitas permitidas, los llamados estados 
estacionarios, están determinadas por la condición de que el momento angular J del 
electrón de la órbita tiene que ser un múltiplo entero positivo de la constante de 
Planck dividida entre 2p, es decir, J = nh/2p, donde el número cuántico n puede tomar 
cualquier valor entero positivo. Estas fórmulas extendieron la “cuantización” a la 
dinámica, fijaron las órbitas posibles y permitieron a Bohr calcular los radios de las 
mismas y los niveles de energía correspondientes. En 1913, el año en que apareció el 
primer trabajo de Bohr sobre este tema, el modelo fue confirmado experimentalmente 
por el físico estadounidense nacido en Alemania James Franck y su colega alemán 
Gustav Hertz. 
 
 
Bohr desarrolló su modelo con mucha mayor profundidad. Explicó el mecanismo por 
el que los átomos emiten luz y otras ondas electromagnéticas y propuso la hipótesis de 
que un electrón “elevado” por una perturbación suficiente desde la órbita de menor 
radio y menor energía (el estado fundamental) hasta otra órbita vuelve a “caer” al 
estado fundamental al poco tiempo. Esta caída está acompañada de la emisión de un 
único fotón con energía E = hu, que corresponde a la diferencia de energía entre las 
órbitas superior e inferior. Cada transición entre órbitas emite un fotón característico 
cuya longitud de onda y frecuencia están exactamente definidas; por ejemplo, en una 
transición directa desde la órbita de n = 3 hasta la de n = 1 se emite un solo fotón, muy 
distinto de los dos fotones emitidos en una transición secuencial desde la órbita de 
n = 3 hasta la de n = 2 y a continuación desde ésta hasta la de n = 1. Este modelo 
permitió a Bohr explicar con gran precisión el espectro atómico más sencillo, el del 
hidrógeno, que había desafiado a la física clásica. 
Aunque el modelo de Bohr se amplió y perfeccionó, no podía explicar los fenómenos 
observados en átomos con más de un electrón. Ni siquiera podía explicar la intensidad 
de las rayas espectrales del sencillo átomo de hidrógeno. Como su capacidad de 
predicción de resultados experimentales era limitada, no resultaba plenamente 
satisfactorio para los físicos teóricos 
 
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PREINFORME 
EXPERIMENTO DE FRANCK-HERTZ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PAULA ANDREA PEREZ 
MAXIMILIANO BUENO 
BRAYAN A POSADO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PEREIRA 
LABORATORIO DE FÍSICA III 
SEPTIEMBRE DEL 2002 
 
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OBJETIVOS 
 
 
• Estudiar la cuantización de la energía en choques inelásticos. 
 
 
• Determinar las características más importantes de Franck-Hertz. 
 
 
• Determinar la longitud de onda de la primera línea de excitación de los átomos 
del mercurio.