¿Qué dice la teoría de Niels Bohr?

La revolución cuántica en el átomo: desentrañando la teoría de Niels Bohr

A principios del siglo XX, el mundo de la física se encontraba en plena ebullición. La física clásica, con sus leyes aparentemente inquebrantables, mostraba grietas al intentar explicar el comportamiento del átomo. En este contexto de incertidumbre, Niels Bohr propuso en 1913 un modelo atómico revolucionario que, si bien posteriormente fue refinado, sentó las bases para la comprensión moderna del átomo y el nacimiento de la mecánica cuántica. ¿Pero qué postulaba exactamente la teoría de Bohr y por qué fue tan trascendental?

Bohr se centró en el átomo de hidrógeno, el más simple de todos, y desafió la visión clásica que predecía la inestabilidad de los electrones orbitando alrededor del núcleo. Según la física clásica, un electrón en movimiento circular debería emitir radiación electromagnética continuamente, perdiendo energía y colapsando finalmente en el núcleo. Sin embargo, la evidencia experimental demostraba que los átomos eran estables.

Para resolver esta paradoja, Bohr introdujo la idea de la cuantización de las órbitas electrónicas. Propuso que los electrones solo podían existir en órbitas específicas a distancias fijas del núcleo, descartando así la posibilidad de órbitas intermedias. Estas órbitas permitidas estaban asociadas a niveles de energía discretos, es decir, cuantizados. Un electrón en una órbita determinada poseía una energía específica y no podía emitir ni absorber radiación mientras permaneciera en esa órbita, explicando así la estabilidad atómica.

La genialidad de Bohr radica en la conexión que estableció entre estas órbitas cuantizadas y la emisión y absorción de luz. Postuló que un electrón podía saltar de una órbita a otra, pero solo si absorbía o emitía un fotón con una energía exactamente igual a la diferencia de energía entre las dos órbitas involucradas. Esta idea revolucionaria explicaba el espectro de líneas discretas observado en la luz emitida por los átomos excitados. En lugar de un espectro continuo, como predecía la física clásica, Bohr explicó la emisión de fotones con energías específicas, correspondientes a las transiciones entre niveles de energía cuantizados.

La teoría de Bohr, aunque un gran avance, no estaba exenta de limitaciones. No podía explicar el espectro de átomos más complejos que el hidrógeno ni el comportamiento de los electrones como ondas. Posteriormente, la mecánica cuántica, con sus conceptos de probabilidad y dualidad onda-partícula, refinó y amplió el modelo de Bohr, proporcionando una descripción más completa del átomo.

Sin embargo, la importancia del modelo de Bohr reside en su audacia al introducir la cuantización en el mundo atómico, abriendo las puertas a la nueva física y sentando las bases para la comprensión actual de la materia. Su legado perdura como un recordatorio de la constante evolución del conocimiento científico y la necesidad de cuestionar las teorías establecidas para avanzar en la comprensión del universo.