Sommerfeld, Arnold Johannes Wilhelm (1868-1951).
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- Arnold Johannes Wilhelm Sommerfeld.
Físico alemán, que realizó importantes trabajos sobre el átomo, proporcionando la nueva teoría sobre las órbitas elípticas.
Nace en Königsberg el 5 de diciembre de 1868 y allí realiza sus estudios universitarios, siendo alumno de Hilbert y Lindermann. Fue profesor de Física Teórica en la Escuela Técnica de Aquisgrán, en la universidad de Berlín y posteriormente en la universidad de Munich, ciudad en la que vivió gran parte de su vida. Muere en Munich el 26 de abril de 1951.
Entre sus obras destacan "Átomos y líneas espectrales" (1919) y "Introducción a la física teórica" (1948).
Realiza diversos estudios relativos a la formulación de la teoría del giróscopo, a la propagación de las ondas radioeléctricas, al carácter ondulatorio de los rayos X, pero fundamentalmente destacan los relacionados con las rayas de los espectros aplicando los avances de la teoría relativista y la mecánica cuántica; establece también la relación entre capacidad eléctrica y calorífica de los metales y deduce la teoría cuántica de los electrones libres en los metales (1928).
En 1915, modifica la teoría atómica del físico danés Niels Bohr apoyándose en las teorías cuántica y relativista, pues fallaba al intentar explicar átomos complejos; supone además que las órbitas que describen los electrones son elípticas y que están definidas por un segundo número cuántico l denominado número cuántico secundario o azimutal, el cual adopta valores comprendidos entre 0 y n-1, siendo n un número entero y positivo que se corresponde con el número cuántico principal, obtenido por Bohr. Este número cuántico determina eI momento angular del electrón y si dicha partícula tiene momento angular tendrá a su vez energía cinética angular que estará delimitada por la energía total del electrón. Introdujo también un tercer número cuántico, el número cuántico magnético m, que indica la inclinación del plano de la órbita en el espacio y puede adoptar valores comprendidos entre -l y +l.
En 1916, F. Paschen comprobó las hipótesis de Sommerfeld.
Este modelo atómico de Bohr-Sommerfeld junto con el principio de exclusión enunciado por el físico Wolfgang Pauli en 1824, según el cual no podían existir dos electrones en una misma órbita con iguales números cuánticos, y la introducción de un cuarto número cuántico, cuando también en 1824 Goudsmit y Unlenbeck formularon la hipótesis de que los electrones giran con movimiento rotatorio alrededor de su eje y poseen por tanto un momento angular mecánico (spin) y un momento magnético, permitieron dar una interpretación clara del Sistema Periódico de los elementos y del comportamiento químico de los mismos; no obstante esta teoría nunca fue considerada como definitiva pues planteaba un problema relativo a la discontinuidad de la energía, y requería la base que proporcionó después la mecánica cuántica ondulatoria, que permitió finalmente una mejor interpretación de los espectros que con el modelo de Bohr-Sommerfeld. Posteriormente este modelo fue sustituido en otro basado en la mecánica ondulatoria, donde la función de onda del físico austríaco Erwin Schrödinger describe la conducta de cualquier sistema atómico, y de esta manera los números cuánticos son una consecuencia automática de esta ecuación.
