biografia de sommerfeld

Amairani Borbor

Décimo

Arnold Sommerfeld (Arnold Johannes Wilhelm Sommerfeld;

Königsberg, 1868 - Munich, 1951) Físico ymatemático alemán que introdujo en elmodelo atómico de Bohr las órbitaselípticas de los electrones para explicar laestructura fina del espectro, de lo queresultó un modelo perfeccionadoconocido como modelo atómico deSommerfeld. Formado en la Universidadde Königsberg, en la que fue discípulo deLindermann y Hilbert, ejerció ladocencia primero en la Escuela Técnicade Aquisgrán y en la Universidad deBerlín, y, posteriormente, en laUniversidad de Munich, dondetranscurrió la mayor parte de su carreracientífica y docente.

SOMMERFELDMODELO ATÓMICO Aunque el modelo atómico de Niels Bohr

podía justificar las cinco series espectralesdel átomo de hidrógeno, presentaba elimportante inconveniente de no explicar losespectros de los demás elementos. Inclusoen el caso del hidrógeno, al perfeccionarselos métodos espectroscópicos se descubrió,junto a cada línea de las series delhidrógeno, un conjunto de líneas muypróximas entre sí (estructura fina delespectro) que no tenían explicación. ArnoldSommerfeld modificó el modelo atómico deBohr admitiendo que las órbitas de loselectrones, tal como había dicho Bohr,podían ser circulares, pero añadiendo quetambién podían ser elípticas; en tal caso, elnúcleo se hallaría ubicado en uno de losfocos de la elipse.

Estas órbitas cuantizadas, y posibles paracada nivel energético, se llaman subnivelesy se caracterizan mediante un númerocuántico secundario, l. Para un nivelenergético n, los valores que puede tomar lson 0, 1, 2, 3, ... n-1. Para Bohr sólo eraposible una órbita del electrón, y aquívemos que sólo se cumple para n = 1. En losdemás casos existirán tantas órbitasposibles como indique el número cuánticon. En el caso del átomo de hidrógeno, porejemplo, si n = 1 sólo es posible una órbitacircular, cuyo radio coincide con elcalculado por Bohr. Para n = 2 existen dosvalores posibles para el número cuánticosecundario, l = 0 y l = 1. Por consiguiente,existen dos órbitas posibles, una circular yotra elíptica.

EFECTO ZEEMAN Con esta modificación se explica que la energía

liberada en un salto no es única y, porconsiguiente, la frecuencia de la radiacióncorrespondiente tampoco lo será. Quedabajustificada, de este modo, la estructura fina delespectro. A estos subniveles se les asignaronsímbolos alfabéticos basados en la apariencia quepresentan en el espectro: s "sharp" (nítido), p"principal", d "difuse" y f "fundamental".

Por otra parte el electrón, al describir órbitasalrededor del núcleo, crea un campo magnéticoque se puede representar por un vectorperpendicular al plano que contiene la órbita (L).Al someter un átomo a la acción de un campomagnético, el número de rayas espectralesaumenta (efecto Zeeman). Arnold Sommerfeldexplicó este fenómeno considerando que el planode órbita del electrón sólo puede tomardeterminadas orientaciones cuantificadasrespecto de la dirección del campo magnéticoempleado (H), e introdujo un tercer númerocuántico, m (magnético), que representa elnúmero de orientaciones posibles de las órbitas.