Resonancia y Espectroscopía Clásica
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Questions and Answers

¿Qué representa la resonancia en el contexto de la física clásica?

  • La emisón de energía sin una frecuencia determinada.
  • La absorción de energía sin transferencia entre sistemas.
  • El desacoplamiento de dos sistemas con diferentes frecuencias.
  • El acoplamiento de dos sistemas que tienen la misma frecuencia natural. (correct)

    • En el proceso de absorción inducida, ¿qué ocurre cuando la radiación electromagnética interactúa con una molécula A?

  • La molécula A pierde energía.
  • La molécula A se convierte en A* y se eleva a un estado de menor energía.
  • La molécula A no sufre cambios en su energía.
  • La molécula A se excita a un estado de mayor energía. (correct)

    • ¿Qué condición es necesaria para que se produzca la absorción inducida?

  • No se requiere coincidencia de frecuencia.
  • La frecuencia de la radiación debe ser menor que la separación energética.
  • La energía siempre se transfiere independientemente de la frecuencia.
  • La radiación debe coincidir con la separación energética entre dos estados. (correct)

    • Durante la desexcitación, ¿qué sucede en el proceso de emisión inducida?

    <p>La molécula A* se transforma en A y emite un fotón.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es una consecuencia de la coincidencia de frecuencia en espectroscopía?

    <p>Se produce una transferencia de energía entre dos estados.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es una condición necesaria para que se produzca una transición en un sistema afectado por radiación?

    <p>La presencia de radiación es necesaria.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué ocurre si el momento dipolar 𝜇 es diferente de cero?

    <p>Puede ocurrir que la integral momento de transición sea cero.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué efecto tiene disminuir los valores de los denominadores en la probabilidad de transición?

    <p>Aumenta la magnitud del sumando y por tanto aumenta la probabilidad.</p> Signup and view all the answers

    ¿Por qué las exponenciales imaginarias no pueden tener valores absolutos superiores a 1?

    <p>Porque son funciones sinusoidales acotadas.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la relación entre el momento dipolar y la integral momento de transición?

    <p>El momento dipolar puede ser distinto de cero, pero aún así la integral puede ser cero.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la influencia de la Ley de la Gravedad de Newton en la teoría de Dalton?

    <p>Desarrolla el concepto de acciones químicas basadas en partículas.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué establece la ley de Proust sobre las proporciones definidas?

    <p>Los compuestos tienen una composición constante.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cómo define Avogadro la partícula más pequeña en los gases?

    <p>Como una molécula compuesta por átomos.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es correcta respecto a la teoría de Dalton?

    <p>Asocia todos los cuerpos a un número limitado de partículas.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué relación describe especialmente la ley de Gay-Lussac?

    <p>La combinación de gases en proporciones volumétricas simples.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué significa el término 'afinidad' en la teoría de Dalton?

    <p>La fuerza que une partículas en un estado de dispersión.</p> Signup and view all the answers

    A pesar de la claridad en el concepto de molécula, ¿cómo fue recibida la teoría de Avogadro?

    <p>Se consideró incorrecta y se ignoró durante años.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el significado de la atracción de cohesión en la teoría de Dalton?

    <p>La fuerza que evita la separación de las partículas.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué ocurre cuando las frecuencias de absorción inducida son 0?

    <p>Se produce una resonancia máxima.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el efecto de la absorción inducida cuando $ heta$ se aproxima a $ heta$?

    <p>El primer término se hace pequeño frente al segundo.</p> Signup and view all the answers

    En el tratamiento semiclásico, ¿qué representa el máximo absoluto en la probabilidad oscilante?

    <p>El punto de resonancia entre las frecuencias.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cómo se relacionan $ ext{P} o ext{E}$ y $ ext{E}$ en el contexto de interacción radiación-materia?

    <p>La emisión inducida depende de la intensidad de la absorción.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué plantea el concepto de resonancia en el tratamiento semiclásico de la radiación-materia?

    <p>Un aumento en la probabilidad de interacción a frecuencias iguales.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué representa la probabilidad de transición $P$ en la fórmula dada?

    <p>La transición desde el estado inicial al final</p> Signup and view all the answers

    En la expresión del Hamiltoniano de interacción, ¿qué representa $ u E ext{cos}( u t)$?

    <p>La frecuencia de la radiación</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la condición necesaria para aplicar la ecuación de la probabilidad de transición?

    <p>La perturbación debe ser pequeña</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué energía tiene el estado fundamental del átomo de hidrógeno?

    <p>-13.598 eV</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué aspecto del Hamiltoniano se desprecia en las transiciones de dipolo eléctrico?

    <p>Partes espaciales del campo</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué se considera en la interacción radiación-materia?

    <p>Radiación electromagnética y materia</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué intensidad puede alcanzar una fuente de radiación con lámpara de Hg?

    <p>104 W/m2</p> Signup and view all the answers

    En el contexto de interacciones semiclásicas, ¿qué se debe verificar sobre la perturbación?

    <p>Que sea pequeña</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué es necesario para que una transición electrónica sea activa?

    <p>La redistribución de carga es dipolar.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué aspecto es fundamental al estudiar las transiciones en la espectroscopía?

    <p>El aspecto temporal del proceso de transición.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre la radiación electromagnética es correcta?

    <p>Se trata como clásica en el contexto de la espectroscopía.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué ocurre durante una perturbación en un sistema irradiado según la mecánica cuántica?

    <p>Se modifica el Hamiltoniano del sistema.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué representan los estados m y n en el proceso de transición?

    <p>Estados estacionarios del sistema.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes opciones es incorrecta respecto a la naturaleza de la materia en la espectroscopía?

    <p>No está relacionada con la radiación electromagnética.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cómo se define la ecuación de Schrödinger dependiente del tiempo en este contexto?

    <p>$ ext{H} ext{Ψ}(q, t) = - rac{ħ}{i} rac{d}{dt} ext{Ψ}(q, t)$</p> Signup and view all the answers

    En la espectroscopía electrónica, ¿qué ocurre con el momento dipolar al cambiar la distribución electrónica?

    <p>Puede cambiar debido a la redistribución de carga.</p> Signup and view all the answers

    Study Notes

    Química Física II - Tema 1: Espectroscopía: Fundamentos

    • Introducción: Estudio del fenómeno de interacción de la radiación electromagnética con la materia. Incluye procesos de absorción, emisión y dispersión. Los átomos, moléculas e iones no experimentan cambios químicos.

    • Radiación electromagnética y materia: Estudio de las interacciones entre la radiación electromagnética y la materia. Incluye procesos de absorción y emisión de energía radiante. La mecánica cuántica proporciona la metodología adecuada para comprender estos procesos.

    • Procesos resonantes y no resonantes: dispersión: Discusión de procesos resonantes (cuando la frecuencia de la radiación coincide con las diferencias de energía entre niveles moleculares) y no resonantes (dispersión).

    • Tratamientos clásico y semiclásico de la interacción radiación-materia: Coeficientes de Einstein: Análisis de cómo la radiación interactúa con la materia desde perspectivas clásica y semiclásica incluyendo los coeficientes de Einstein.

    • Emisión espontánea: Un proceso de desexcitación de un nivel de energía a uno de menor energía, sin necesidad de ninguna influencia externa. No depende de la presencia de radiación.

    • Interacción con campos fuertes: Discusión de la interacción de la materia con campos electromagnéticos fuertes. Se centra en la resolución de la ecuación de Schröndinger dependiente del tiempo.

    • Reglas de selección: Condiciones que deben cumplirse para que una transición entre niveles de energía sea permitida. Están relacionadas con la simetría de las funciones de onda involucradas.

    • Niveles de energía: Regiones del espectro electromagnético: Descripción de las regiones del espectro electromagnético y los niveles de energía asociados a las transiciones en cada una (rotación, vibración y electrónica).

    • Población de los niveles de energía: Intensidades: Análisis de la distribución de las poblaciones de los diferentes niveles de energía de un sistema. La temperatura influye en la población de los estados.

    • Ley de Bouguer-Lambert-Beer: Descripción de la ley que relaciona la absorción de la radiación electromagnética con la concentración de la sustancia absorbente y la longitud del recorrido de la radiación.

    • Forma y anchura de línea: Estudio de la forma y anchura de las líneas espectrales. Factores que las determinan como la vida media del estado excitado, colisiones, temperatura, etc.

    • Técnicas experimentales: Métodos utilizados para medir y obtener espectros de la interacción radiación-materia.

    Introducción - Antecedentes Históricos

    • Isaac Newton (1666): Primeros estudios de la luz solar.
    • William Herschell (1800): Estudios adicionales de la luz solar.
    • Kirchhoff y Bunsen (1860): Desarrollo del análisis espectroscópico (Espectros de emisión de gases y vapores a la llama).
    • Mecánica Cuántica (Siglo XX): Metodología teórica para interpretar los procesos espectroscópicos. Contribuciones significativas de científicos como Planck, Einstein, Bohr, Schrödinger entre otros.

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