bohr-atom 0.1.0

Una librería para cálculos y visualizaciones del modelo atómico de Bohr

Bohr Atom Library 🔬⚛️

Una librería en Python para cálculos y visualizaciones del modelo atómico de Bohr para átomos hidrogenoides.

📋 Descripción

Esta librería implementa el modelo de Bohr para átomos hidrogenoides (hidrógeno y iones con un solo electrón). Permite:

• Calcular niveles de energía para cualquier número cuántico principal n
• Determinar radios orbitales
• Calcular transiciones electrónicas (energía, frecuencia, longitud de onda)
• Visualizar diagramas de niveles de energía
• Graficar órbitas electrónicas

🚀 Instalación

Desde PyPI

pip install bohr-atom

Desde el código fuente

git clone https://github.com/tu-usuario/bohr-atom.git
cd bohr-atom
pip install -e .

📖 Uso Básico

Crear un átomo de hidrógeno

from bohr_atom import BohrAtom

# Átomo de hidrógeno (Z=1)
hydrogen = BohrAtom(Z=1)

# Calcular energía del nivel fundamental
E1 = hydrogen.energy_level_eV(n=1)
print(f"E₁ = {E1:.2f} eV")  # -13.60 eV

# Calcular radio de Bohr
r1 = hydrogen.orbital_radius_angstrom(n=1)
print(f"r₁ = {r1:.3f} Å")  # 0.529 Å

Transiciones electrónicas

# Transición de n=3 a n=2 (línea H-alpha)
wavelength = hydrogen.transition_wavelength_nm(n_initial=3, n_final=2)
print(f"λ = {wavelength:.1f} nm")  # 656.3 nm

# Frecuencia del fotón emitido
frequency = hydrogen.transition_frequency(n_initial=3, n_final=2)
print(f"ν = {frequency:.2e} Hz")

Átomos hidrogenoides

# Ion He⁺ (Z=2)
helium_ion = BohrAtom(Z=2)

E1_he = helium_ion.energy_level_eV(n=1)
print(f"E₁(He⁺) = {E1_he:.2f} eV")  # -54.40 eV (4 veces H)

Visualizaciones

import matplotlib.pyplot as plt

# Diagrama de niveles de energía
hydrogen.plot_energy_levels(n_max=5, show_transitions=True, 
                           transitions=[(3,2), (4,2), (5,2)])
plt.show()

# Órbitas electrónicas
hydrogen.plot_orbits(n_max=5)
plt.show()

📊 Ejemplos Completos

Ver la carpeta examples/ para notebooks y scripts con casos de uso:

• example_basic.py: Cálculos básicos
• example_transitions.py: Serie de Balmer y Lyman
• example_visualizations.ipynb: Gráficos interactivos

🧪 Ejecutar Pruebas

# Instalar dependencias de desarrollo
pip install -e ".[dev]"

# Ejecutar pruebas
pytest

# Con reporte de cobertura
pytest --cov=bohr_atom --cov-report=html

📐 Fórmulas Implementadas

Energía de los niveles

$$E_n = -\frac{Z^2 R_y}{n^2}$$

Donde:

• Z: número atómico
• R_y: constante de Rydberg (13.6 eV)
• n: número cuántico principal

Radio orbital

$$r_n = \frac{n^2 a_0}{Z}$$

Donde:

• a₀: radio de Bohr (0.529 Å)

Transiciones

$$\lambda = \frac{hc}{|\Delta E|}$$

$$\nu = \frac{|\Delta E|}{h}$$

🤝 Contribuciones

Este proyecto fue desarrollado como parte de un taller colaborativo. Contribuciones:

• [Maria Moreno, SolarPunk]: Implementación de cálculos de energía
• [SolarPunk ]: Funciones de transición y visualizaciones
• [Maria Moreno ]: Pruebas unitarias y documentación

Flujo de trabajo

1. Fork del repositorio
2. Crear una rama: git checkout -b feature/nueva-caracteristica
3. Commit de cambios: git commit -am 'Añadir nueva característica'
4. Push a la rama: git push origin feature/nueva-caracteristica
5. Crear Pull Request

📝 Estructura del Proyecto

bohr-atom/
├── bohr_atom/
│   ├── __init__.py
│   ├── bohr_atom.py
│   └── constants.py
├── tests/
│   └── test_bohr_atom.py
├── examples/
│   ├── example_basic.py
│   └── example_transitions.py
├── pyproject.toml
├── README.md
└── LICENSE

📄 Licencia

MIT License - ver archivo