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La Energía de los objetos Materiales

Publicado por Mónica González

Para partículas en recipientes de dimensiones macroscópicas, la separación de los niveles de energía translacional es tan pequeña que para todos los propósitos prácticos su movimiento translacional no es cuantizado.

La separación entre los niveles de energía es pequeño para el movimiento rotacional molecular, mayor para el movimiento vibratorio y mayor aún para las energías de los electrones en los átomos y moléculas

Otro punto en este asunto que debe ser tomando en consideración es que un estado físico puede corresponder a un dado nivel de energía. Por ejemplo, una molécula puede virar en un plano a un cierto nivel de energía, pero también puede ser capaz de girar en otro plano diferente con la misma energía, cada diferente orientación del movimiento rotatorio corresponde a un estado rotatorio diferente de la molécula.

El número de estados particulares que pertenecen a un nivel de energía es llamado como degeneración. Si existiese apenas un estado de movimiento correspondiente a una energía particular, entonces se dice que ese nivel es no degenerado.

La Energía de los Campos Electromagnéticos

Un campo electromagnético es un disturbio eléctrico y magnético oscilante que se propaga como una onda en el espacio vacío. La onda se traslada a una velocidad constante llamada “velocidad de la luz”, c, qe es del entorno de 3 x 108 m.s-2.

Como el nombre lo propone, un campo electromagnético posee dos componentes, un campo eléctrico que actúa sobre las cargas de las partículas (tanto estacionales como en movimiento) es un campo electromagnético que actúa solamente sobre partículas cargadas en movimiento.

El campo electromagnético está representado por un largo de onda, denominado lambda, que es la distancia entre picos contiguos de onda y su frecuencia, ni, que es el número de veces por segundo en que su dispersión en un cierto punto retorna al valor original (la frecuencia es medida en hertz y 1 Hertz = 1 s-1.

El largo y la frecuencia de una onda son relacionados por la ecuación hni = c. Así, cuanto más corto es el largo de onda, mayor es la frecuencia. Las características de una onda también son reportadas, proveyéndose su cifra de ondas de radiación, donde:

La cantidad de ondas pueden ser descritas como el número entero del largo de onda  en un intervalo dado de largo físico.

Los valores de onda normalmente son representados como cm recíprocos (cm-1); entonces un valor de ondas de 5 cm-1 nos muestra que se hallan 5 largos de onda de forma completa en un centímetro.

Es importante darnos cuenta que la correlación E = hv y v = cv’ puede ser mezcladas para convertir energía en valores de onda.

La mecánica cuántica se suma a esa descripción ondulatoria de la radiación electromagnética introduciendo el concepto de paquetes con comportamiento de partículas de la energía electromagnética llamados fotones.

La intensidad de la radiación es determinada por el número de fotones en el rayo: un rayo intenso presenta un gran número de fotones, un rayo débil presenta un pequeño número de fotones; una lámpara con potencia de 100 Watts (1 watt = 1 Js-1) genera aproximadamente 1019 fotones por segundo, pero mismo así, toma muchas hora para generar un único mol de fotones.

La energía de cada fotón es determinada por su unidad de frecuencia de acuerdo con la ecuación E = hni.

Esta correlación indica que los fotones de radiación microondas tienen menor energía que los fotones de la luz visible (que son constituidos por largos de onda de menor valor y mayor frecuencia). También implica que las energías de los fotones de luz visible crece conforme la luz cambia al rojo (amplios largos de onda) la violeta (cortos largos de onda).

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