¿Se viola la conservación del momento angular en los saltos de electrones de un orbital a otro?

Realmente no sé nada de mecánica cuántica. Pero en nuestra clase, nos presentaron el modelo del átomo de Bohr con su postulado de que el momento angular de un electrón en el norte -ésima órbita es norte h 2 π

Recientemente leí que los electrones podían saltar de una órbita a otra, absorbiendo energía (a través de la luz o el calor). Me pregunto eso, si el electrón salta de la órbita norte 1 orbitar norte 2 , entonces su momento angular con respecto al núcleo debería cambiar en ( norte 2 − norte 1 ) h 2 π lo cual va en contra de la ley de conservación del momento angular ya que la única fuerza que actúa sobre el electrón es la atracción coulómbica hacia el núcleo que no proporciona par. Entonces, ¿cómo cambia el momento angular sin un momento de torsión? ¿Tiene esto algo que ver con el momento angular de espín que también tiene el electrón? ¿O es que estas leyes no son válidas a tales escalas? ¿O es un defecto total del modelo de Bohr?

" su postulado de que el momento angular de un electrón en la n-ésima órbita es nh2π " - Los orbitales S tienen un momento angular cero para todos norte .
@AlfredCentauri lo hacen, de hecho, pero esta no fue la predicción del modelo de Bohr
@ anon0909 Exacto. Los orbitales surgen en el enfoque puramente mecánico cuántico, hasta donde yo sé. En el modelo de Bohr, solo había órbitas.
Debemos tener en cuenta que la conservación del momento angular en las transiciones atómicas es realmente muy importante y forma la base de muchas de las "reglas de selección" que nos dicen qué transiciones están permitidas.
Las reglas de selección de @zeldredge no son realmente exclusivas. Si incluye el acoplamiento de la órbita de giro y los efectos magnéticos, obtiene (baja probabilidad) transiciones 'prohibidas'.

Respuestas (3)

Cuando un electrón se mueve de un orbital superior a un orbital inferior, el átomo emite un fotón. Este fotón se lleva la diferencia de energía. Sin embargo, un fotón siempre tiene un momento angular de ℏ , que es exactamente del tamaño de la diferencia de momento angular que está buscando.

En resumen, debe considerar los elementos totales del sistema para la conservación del impulso. En este caso, casi todo el impulso se intercambia entre el electrón y un fotón que es absorbido o irradiado (la luz). El momento se conserva y se equilibra en gran medida por esta interacción electrón-fotón, aunque se pueden intercambiar cantidades más pequeñas con el núcleo.

Como nota al margen: el modelo de Bohr es un modelo mecánico protocuántico: tenía algunas características cuantizadas pero no era una teoría completamente desarrollada, así que trátelo con un poco de escepticismo (en particular, no describe el estado fundamental que tiene cero momento angular, entre otras deficiencias).

por qué eres tan indeciso " la mayor parte de ... se intercambia", etc. No, no es una cuestión de aproximación: el electrón lleva el mismo momento angular que es la diferencia entre dos orbitales electrónicos
el electrón y el fotón no son los únicos cuerpos en este sistema, esa es una imagen simplificada. ¿Qué pasa, por ejemplo, con el núcleo?
¿Crees que el núcleo cambia su proyección de espín? Bueno, al menos me sorprendería; y además, en un modelo cualitativo como el de Bohr, creo que es lo suficientemente preciso como para decir que su inconsistencia puede corregirse considerando el espín del electrón. De todos modos, lo que comenté es que tu razonamiento suena tan clásico :) como hablar de correcciones de la resistencia del aire, etc ^^

El momento angular se conserva solo si no hay fuerzas externas, en este caso el electrón gana energía por la luz o por el calor que es la energía cinética. Ambas son fuerzas externas, por lo que no se aplica la conservación del momento angular.

Voto a favor de esto porque deja claro que hay una fuerza externa involucrada. Sin embargo, señalaré que la "colisión con un fotón" es un concepto dudoso. No te tomes esa frase demasiado en serio.
¿Se viola la conservación del momento angular en los saltos de electrones de un orbital a otro?
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