LOS ESPECTROS ATÓMICOS DISCONTINUOS Y EL FIN DEL MODELO DE RUTHERFORD

El descubrimiento de los espectros atómicos puso fin al modelo atómico de Rutherford. Pero, ¿qué es un espectro?

En el siglo XIX, se fabricó el primer espectroscopio, que analiza la luz emitida por los átomos de los elementos previamente excitados por el calor o por la corriente eléctrica. Los científicos se dieron cuenta de que  cada átomo emitía un tipo diferente de luz, por lo tanto, está técnica podía ser utilizada para identificar sustancias. Digamos que el espectro atómico es la "huella dactilar" de un elemento.

Existen dos tipos de espectros: de emisión y de absorción.

ESPECTRO DE EMISIÓN

Una muestra de gas a baja presión y temperatura es excitado poniéndolo a la llama o mediante una descarga eléctrica. La luz emitida se conduce por un prisma. El prisma descompone los colores que se recogen en el espectro en forma de líneas sobre un fondo oscuro. Cada una de estas líneas corresponde a una longitud de onda diferente obetniéndose un espectro discontinuo.

ESPECTRO DE ABSORCIÓN

Se hace pasar luz blanca por una muestra de gas. Una pequeña parte de luz será absorbida y otra parte atraviesa el gas. Después de atravesar el prisma, en el espectro final, se recoge la parte no absorbida por el gas obteniéose el espectro discontinuo de absorció que contendrá todas las radiaciones de la luz blanca menos las que ha absorbido la muestra.

 

Cada elemento químico tiene sus propios espectro de emisión y absorción, que le son característicos y que van a servir para identificarlo. Cada línea del espectro corresponde a una longitud de onda determinada. Las líneas del espectro de absorción de un elemento se corresponden con las líneas de emisión del mismo elemento. Para un mismo elemento, su espectro de absorción es complementario del de emisión.

Pincha en la siguiente imagen y compara los espectros de distintos elementos químmicos:

¿Por qué el modelo de Rutherford dejó de ser válido? Porque no podía justificar la existencia de los espectros discontinuos. Para Rutherford, los electrones giran a mucha velocidad en torno al núcleo describiendo órbitas circulares. Pero esta hipótesis presenta un inconveniente: cualquier carga en movimiento acelerado emite energía en forma de radiación y, por lo tanto, el electrón debería perder energía continuamente y acercarse cada vez más al núcleo, hasta caer sobre él.

 

Y el espectro sería continuo:

 

Sin embargo, esto no sucede: los espectros de los átomos no son continuos y, evidentemente, los electrones no caen sobre el núcleo.