1. TEORÍA DE LA RELATIVIDAD
Y
MECANICA CUÁNTICA
PROF. ARTURO BLANCO MEZA

2. MECANICA CUÁNTICA
Explica el comportamiento de la materia y de la
energía.
La mecánica cuántica explica y revela la existencia del
átomo y los misterios de la estructura atómica.

3. Desarrollo histórico
Primera mitad del siglo XX.
Max Planck explica porque un material
metálico es calentado emite una radiación
con coloración según el material.
Explicó que si se calienta los átomos del
material emiten paquetes de energía
llamados cuantos.

5. FÓRMULA DE ENERGÍA CUÁNTICA
En = nhf
En= energía con un número “n” que se denominó número
cuántico principal (depende del nivel de energía del
electrón).
h=es la constante de Planck (6,626x10-34J-s)
f= frecuencia medida en Hz
La respuesta se da en términos de la unidad “electrón
voltio” eV.

6. Luego en 1924 el físico Luis De
Broglie propuso el carácter dual de
la materia.
Explicó que la materia se puede
comportar como onda o como
partícula.

8. Por último Albert Einstein con su teoría
especial de la relatividad (1905) demuestra
que la materia y la energía son equivalentes,
expresado en la fórmula:
2
E=mc
E= energía expresada en julios
m=masa
c=velocidad de la luz (3x108 m/s)

10. Después de Broglie relaciona la fórmula de
Einstein con la de Planck para obtener la
longitud de onda de las radiaciones emitidas
por un material energizado.
E=pc
E=hf
λ=h/p
E= energía en Julios
h= constante de Planck
f=frecuencia en Hz
p= cantidad de movimiento lineal en Kg٠m/s

11. EFECTO FOTOELECTRICO
Descubierto por Heinrich Hertz en 1887.
Fotones (luz) sobre una superficie metálica desprendes
electrones.
Einstein lo explica matemáticamente con la fórmula:
hf=Ф+1/2mv2
h=constante de Planck
f=frecuencia de la onda o radiación en Hz
Ф=función de trabajo de un material (es una constante diferente para
cada material), este dato es el trabajo que se requiere según la
composición química de un material dado, para arrancarle los electrones.
m= masa en Kg
v= velocidad en m/s

14. APLICACIONES DEL EFECTO
FOTOELECTRICO

Puertas inteligentes.

Detectores de humos.

Alarmas.

Lectores de códigos de barras.

16. PRINCIPIO DE INCERTIDUMBRE DE
HEISEMBERG
En 1927 Werner heisemberg
demuestra que no es posible
conocer a la vez alguna de las
dos características de los
electrones, es a saber su
velocidad o su posición.

18. TEORIA DE LA RELATIVIDAD
En la primavera de 1905 Einstein se dio cuenta de que
la solución del problema de relacionar la materia y la
energía, no estaba en la teoría de la materia sino en la
teoría de las medidas.
Toda medición del espacio y del tiempo es subjetiva o
relativa (es decir depende del sistema de referencia con
que se mida).

19. TEORÍA DE LA RELATIVIDAD
ESPECIAL

Las leyes físicas son las mismas en
todos los sistemas de inercia de
referencia.

La velocidad de la luz en el vacío es
constante.

20. TEORÍA DE LA RELATIVIDAD
GENERAL
RELATIVIDAD DEL TIEMPO
Dos eventos diferentes se pueden
comparar en cuanto al tiempo que
suceden, pero si son aislados uno del
otro su medición será relativa a su
sistema de referencia.

23. RELATIVIDAD DEL ESPACIO
Las distancias entre dos
cuerpos y la velocidad de
uno con respecto al otro es
relativa a con que se
compare.

25. FÓRMULAS DE RELATIVIDAD
GENERAL
t´=t /√ 1-v /c
0
2 2
L´= L√1-v2/c2
m´= m /√ 1-v /c 0
2 2
m= masa en kg
L= longitud en metros
v= velocidad en m/s
c= velocidad de la luz
t= tiempo en s
Cuando m, L o t llevan el apostrofe(´) , se refieren a m,t o L relativos.