A mecânica quântica revolucionou nossa compreensão dos átomos de maneiras profundas, mudando fundamentalmente a maneira como vemos a estrutura, o comportamento e as propriedades da matéria no nível atômico. Aqui está um detalhamento das principais mudanças:

1. Os elétrons não são pequenos planetas que orbitam o núcleo:

* Física clássica: Antes da mecânica quântica, o modelo predominante era o modelo de Rutherford, que retratava elétrons como pequenos planetas que orbitam um núcleo central como o sol.
* mecânica quântica: A mecânica quântica introduziu a idéia de que os elétrons existem nos níveis de energia quantizados, o que significa que eles só podem ocupar estados específicos e discretos de energia. Esses níveis de energia são descritos por orbitais, regiões de espaço onde os elétrons provavelmente serão encontrados. Este modelo é chamado de modelo bohr .
* implicações: Esse entendimento substituiu as órbitas planetárias determinísticas por distribuições probabilísticas, o que significa que não podemos conhecer a posição exata e o momento de um elétron simultaneamente (o princípio da incerteza de Heisenberg).

2. Os espectros atômicos são explicados por saltos quânticos:

* Física clássica: A física clássica não pôde explicar por que os átomos emitem luz apenas em comprimentos de onda específicos, conhecidos como espectros atômicos.
* mecânica quântica: A mecânica quântica explicou esse fenômeno, propondo que os elétrons podem saltar entre os níveis de energia, absorvendo ou emitindo fótons de luz com energias específicas correspondentes à diferença de energia entre os níveis.
* implicações: Isso explicou a natureza discreta dos espectros atômicos e forneceu uma base para a espectroscopia, uma ferramenta poderosa para estudar átomos e moléculas.

3. Átomos não são estruturas estáticas:

* Física clássica: O modelo clássico retratou os átomos como estáticos, com elétrons orbitando o núcleo em caminhos fixos.
* mecânica quântica: A mecânica quântica mostra que os átomos são sistemas dinâmicos, com elétrons interagindo constantemente com o núcleo e um com o outro. Essa interação gera vários fenômenos quânticos, como rotação, momento angular e propriedades magnéticas.
* implicações: Essa imagem dinâmica de átomos está subjacente à ligação química e reatividade, permitindo -nos entender como os átomos se combinam para formar moléculas e materiais.

4. Tunnelamento quântico e dualidade de partículas de onda:

* Física clássica: Na física clássica, as partículas não podem passar por barreiras se não terem energia suficiente para superá -las.
* mecânica quântica: A mecânica quântica introduziu o conceito de tunelamento quântico, onde as partículas podem passar por possíveis barreiras, mesmo que não tenham energia suficiente para fazê -lo de forma clássica. Esse fenômeno é crucial em muitos processos, incluindo fusão nuclear e operação de transistores.
* implicações: Isso, juntamente com a dualidade de partículas de onda da matéria, expandiu nossa compreensão de como a matéria interage consigo e com a luz.

Em resumo, a mecânica quântica revolucionou nossa compreensão dos átomos por:

* Descrevendo os elétrons como existentes em níveis de energia quantizados em vez de órbitas clássicas.
* Explicando os espectros atômicos como transições entre esses níveis de energia.
* Revelando a natureza dinâmica dos átomos, com elétrons interagindo constantemente com o núcleo e um com o outro.
* Apresentando novos fenômenos, como tunelamento quântico e dualidade de partículas de ondas.

Esses avanços tiveram um impacto profundo nos campos que variam de química e física à ciência da biologia e materiais, permitindo -nos desenvolver tecnologias como lasers, transistores e materiais avançados.