Modelo Atômico de Broglie

O que é o Modelo Atômico de Broglie

Teoria ondulatória do elétron

De Broglie, em 1924, utilizou dos conceitos definidos por Planck e Einstein sobre o comportamento ondulatório da luz e propôs que o elétron poderia apresentar uma propriedade relacionada a partícula e outra propriedade ondulatória.

Por definição, temos: os elétrons e a matéria em geral têm propriedades de onda e partícula.

Sabendo que a luz apresentava um comportamento dual, ou seja, propriedades de ondas e de partícula, De Broglie indagou se a matéria não poderia apresentar o mesmo comportamento. Utilizando as equações desenvolvidas por Einstein e Planck, ele estabeleceu:

E = m.c²   – Einstein

E = h.ν

m.c² = h.ν

De Broglie:

Onde:

E é a energia;
c é a velocidade da luz no vacuo;
h = constante de Planck;
ν é a frequência; m é a massa;
λ é o comprimento de onda.

O momento, mν, é uma propriedade de partícula, o λ é uma propriedade de onda. De Broglie conclui que o elétron poderia ser tratado da mesma forma que a luz. Seria associado ao elétron um comprimento de ondar específico na região da órbita que ele ocupa em determinado nível de energia.

Porém, o elétron não possui velocidade constante como a luz, ao aplicar a equação do movimento ondulatório para o elétron do átomo de hidrogênio foi possível estabelecer um modelo quântico que permitiu descrever as possíveis energias e posições do elétron. Os postulados de De Broglie foram confirmados pela teoria da estrutura atômica proposta por Borh (1885-1962) e pelos experimentos de Davisson e Germer.

A onda eletromagnética se distribui no espaço, ela não tem uma posição exata, então o modelo propôs regiões que provavelmente poderia se encontrar um elétron, ou seja, determinava a probabilidade de se localizar um elétron nessas regiões que foram chamadas de orbitais atômicos. Então, é possível estabelecer uma localização exata para o elétron?

O princípio da Incerteza de Heinsenberg

“Não é possível predizer, ao mesmo tempo, a posição e a quantidade de movimento de um elétron”.

Se compreende que um elétron tem uma dada quantidade de movimento, não é possível, na escala atômica, determinar seu momento e sua posição simultaneamente. Quanto mais aumentamos a precisão acerca da posição do elétron, mais diminuímos a possibilidade de determinamos precisamente seu momento e vice-versa. Portanto, é mais coerente falarmos da probabilidadede que um elétron esteja em uma certa posição num dado instante. O desenvolvimento da função de onda, formulada pela equação de Schröedinger, consegue descrever o movimento ondulatório do elétron. Através da equação de Schroedinger foi possível desenvolver estudos que avaliam como varia a probabilidade de se encontrar um elétron em uma determinada região em um certo instante.

As contribuições de Louis De Broglie (1892-1977) levaram ao desenvolvimento do microscópico eletrônico, desenvolvido em 1933 pelo engenheiro alemão EnerstRuska. O microscópio eletrônico permite explorar imagens detalhadas de alta resolução, contribuindo no avanço dos estudos da estrutura da matéria. O aparelho utiliza feixes de elétrons para iluminar as amostras permitindo a visualização da estrutura do material. De Broglie em 1929, aos 37 anos viria a ser o primeiro cientista a ganhar um prêmio Nobel de física em uma tese de doutorado.

Bons estudos!

David PancieriPeripato