Los principales hitos de la física moderna incluyen: 1) la teoría cuántica de la radiación de cuerpo negro, 2) la teoría de la relatividad de Einstein, que establece que la velocidad de la luz es constante e independiente del observador, 3) la naturaleza dual onda-partícula de la luz y los electrones, y 4) el principio de incertidumbre de Heisenberg, que establece límites fundamentales en la precisión con que se pueden medir simultáneamente ciertas propiedades fís
El documento describe la dualidad onda-corpúsculo, que resolvió la aparente paradoja de que la luz y la materia pueden poseer propiedades de ondas y partículas. Louis de Broglie propuso que toda materia tiene asociada una onda, cuya longitud depende de la constante de Planck y la cantidad de movimiento. Experimentos posteriores confirmaron esta hipótesis para electrones y otros objetos.
La luz puede entenderse como una dualidad onda-partícula. Históricamente se propusieron las teorías corpuscular y ondulatoria, pero la mecánica cuántica concilia ambas al confirmar la dualidad onda-partícula. Los fenómenos de reflexión, refracción, difracción y otros se explican mediante las propiedades ondulatorias y corpusculares de la luz.
Algunos comportamientos de la radiación electromagnética se entienden mejor si se considera que dicha radiación está formada por partículas. Un ejemplo es el efecto fotoeléctrico, que se explica enseguida. Pero otros fenómenos se racionalizan más fácilmente aplicando las teorías ondulatorias, especialmente el de la difracción de la luz, relacionado con las interferencias.
El principio de superposición de ondas postula que la onda resultante de la interacción entre dos ondas, que se han de desplazar en el mismo medio y a la vez,[1] equivale a la suma de cada una de las ondas por separado.[2] Después de interaccionar las ondas cada una de ellas mantiene su integridad
Los trabajos de Planck, Einstein y Bohr concluyeron la naturaleza discontinua de la luz y sistemas atómicos. En 1923, Louis De Broglie formuló su hipótesis de que los electrones y cualquier sistema poseen un comportamiento ondulatorio. Para evidenciar el comportamiento ondulatorio de los electrones, se pueden usar fenómenos de interferencia o difracción en redes cristalinas debido a que sus longitudes de onda son comparables al tamaño de los electrones.
La teoría cuántica surge para describir el mundo microscópico. Max Planck y Werner Heisenberg realizaron contribuciones fundamentales al establecer que la energía solo puede ser emitida o absorbida en cantidades discretas llamadas cuantos, y que no es posible especificar con exactitud simultáneamente la posición y el momento de una partícula subatómica. La mecánica cuántica explica el comportamiento de la materia y la energía a nivel subatómico.
El documento introduce conceptos clave de la física moderna como la radiación del cuerpo negro, la naturaleza onda-partícula de la luz, el efecto fotoeléctrico y la dualidad onda-corpúsculo. Explica cómo Planck resolvió el problema de la radiación del cuerpo negro al proponer que la energía se emite en cantidades discretas llamadas cuantos, y cómo Einstein explicó el efecto fotoeléctrico usando la idea de que la luz consiste en partículas llamadas fotones.
Este documento trata sobre la física cuántica y conceptos como la radiación térmica, el cuerpo negro, la distribución espectral, la catástrofe ultravioleta, el efecto fotoeléctrico, el modelo atómico de Bohr y los principios de la mecánica cuántica. Explica cómo Planck, Einstein, Bohr y otros físicos contribuyeron al desarrollo de la teoría cuántica a través del estudio de diferentes fenómenos como la radiación del cuerpo negro y el efecto f
El documento describe la dualidad onda-corpúsculo, que resolvió la aparente paradoja de que la luz y la materia pueden poseer propiedades de ondas y partículas. Louis de Broglie propuso que toda materia tiene asociada una onda, cuya longitud depende de la constante de Planck y la cantidad de movimiento. Experimentos posteriores confirmaron esta hipótesis para electrones y otros objetos.
La luz puede entenderse como una dualidad onda-partícula. Históricamente se propusieron las teorías corpuscular y ondulatoria, pero la mecánica cuántica concilia ambas al confirmar la dualidad onda-partícula. Los fenómenos de reflexión, refracción, difracción y otros se explican mediante las propiedades ondulatorias y corpusculares de la luz.
Algunos comportamientos de la radiación electromagnética se entienden mejor si se considera que dicha radiación está formada por partículas. Un ejemplo es el efecto fotoeléctrico, que se explica enseguida. Pero otros fenómenos se racionalizan más fácilmente aplicando las teorías ondulatorias, especialmente el de la difracción de la luz, relacionado con las interferencias.
El principio de superposición de ondas postula que la onda resultante de la interacción entre dos ondas, que se han de desplazar en el mismo medio y a la vez,[1] equivale a la suma de cada una de las ondas por separado.[2] Después de interaccionar las ondas cada una de ellas mantiene su integridad
Los trabajos de Planck, Einstein y Bohr concluyeron la naturaleza discontinua de la luz y sistemas atómicos. En 1923, Louis De Broglie formuló su hipótesis de que los electrones y cualquier sistema poseen un comportamiento ondulatorio. Para evidenciar el comportamiento ondulatorio de los electrones, se pueden usar fenómenos de interferencia o difracción en redes cristalinas debido a que sus longitudes de onda son comparables al tamaño de los electrones.
La teoría cuántica surge para describir el mundo microscópico. Max Planck y Werner Heisenberg realizaron contribuciones fundamentales al establecer que la energía solo puede ser emitida o absorbida en cantidades discretas llamadas cuantos, y que no es posible especificar con exactitud simultáneamente la posición y el momento de una partícula subatómica. La mecánica cuántica explica el comportamiento de la materia y la energía a nivel subatómico.
El documento introduce conceptos clave de la física moderna como la radiación del cuerpo negro, la naturaleza onda-partícula de la luz, el efecto fotoeléctrico y la dualidad onda-corpúsculo. Explica cómo Planck resolvió el problema de la radiación del cuerpo negro al proponer que la energía se emite en cantidades discretas llamadas cuantos, y cómo Einstein explicó el efecto fotoeléctrico usando la idea de que la luz consiste en partículas llamadas fotones.
Este documento trata sobre la física cuántica y conceptos como la radiación térmica, el cuerpo negro, la distribución espectral, la catástrofe ultravioleta, el efecto fotoeléctrico, el modelo atómico de Bohr y los principios de la mecánica cuántica. Explica cómo Planck, Einstein, Bohr y otros físicos contribuyeron al desarrollo de la teoría cuántica a través del estudio de diferentes fenómenos como la radiación del cuerpo negro y el efecto f
Este documento trata sobre física moderna y contiene información sobre relatividad, mecánica cuántica y física nuclear. En la parte I, explica conceptos clave de la teoría especial de la relatividad como la dilatación del tiempo, la contracción de la longitud y la equivalencia entre masa y energía. La parte II cubre temas de mecánica cuántica como la radiación térmica, el efecto fotoeléctrico, la cuantización de la energía y la dualidad onda-partícula. La parte III presenta el modelo
Este documento resume conceptos clave de la física cuántica como la radiación térmica, el cuerpo negro, la distribución espectral de la radiación, la catástrofe ultravioleta, la constante de Planck, la cuantización de la energía, el efecto fotoeléctrico y su explicación por Einstein y el modelo atómico de Bohr.
El documento describe varios efectos y descubrimientos fundamentales de la física cuántica como el efecto fotoeléctrico, el efecto Compton, la dualidad onda-partícula de la materia propuesta por De Broglie, el principio de incertidumbre de Heisenberg y la hipótesis de cuantización de la energía de Planck. También se mencionan modelos atómicos como el de Bohr y las propiedades de los espectros de emisión y absorción atómicos.
El documento describe los principales modelos sobre la naturaleza de la luz a lo largo de la historia, incluyendo el modelo corpuscular de Newton, el modelo ondulatorio de Huygens, el modelo electromagnético de Maxwell y la naturaleza dual onda-partícula de la luz demostrada por experimentos como el efecto fotoeléctrico. También explica fenómenos ópticos como la reflexión, refracción, dispersión e interferencia de la luz.
Este documento resume la historia del nacimiento de la teoría cuántica, incluyendo los descubrimientos de Planck, Bohr, Einstein y otros que llevaron a la conceptualización de la física a nivel atómico y cuántico. Se destacan hitos como la cuantización de la energía, el modelo atómico de Rutherford y la teoría atómica de Bohr.
El documento describe la evolución del formalismo matemático utilizado en física para describir el estado de un sistema y su evolución temporal. En física clásica, el estado de una partícula se describe por su posición y velocidad, mientras que el estado de una onda se describe por su amplitud, longitud de onda y frecuencia. En 1925, Schrödinger introdujo la función de onda para describir el estado cuántico. En 1926, Born interpretó probabilísticamente la función de onda al relacionar el cuadrado de su amplitud con la probabilidad de de
Este documento describe las cuatro fuerzas fundamentales en la naturaleza - la gravitación, electromagnetismo, fuerza nuclear fuerte y fuerza nuclear débil - y las partículas elementales que interactúan a través de ellas. Explica que las fuerzas mantienen unido a los átomos y gobiernan el movimiento de los objetos. También describe las 12 partículas elementales que componen toda la materia, incluyendo quarks, leptones, fotones y otras partículas.
El documento proporciona información sobre la física nuclear. Explica que el átomo está formado por un núcleo central rodeado de electrones, y que los procesos nucleares implican enormes cantidades de energía. Describe las partículas fundamentales como protones, neutrones y electrones, y los conceptos de núclido, isótopos, radiactividad y desintegración.
El documento describe cómo Louis de Broglie propuso en 1923 que toda la materia tiene propiedades ondulatorias y de partícula. Esto fue confirmado experimentalmente por Davisson y Germer en 1927 mediante la observación de patrones de difracción al hacer pasar electrones a través de cristales. Esto demostró que los electrones se comportan como ondas, validando la hipótesis de Broglie. Posteriormente, otros experimentos observaron la naturaleza dual de ondas y partículas en átomos, moléculas y otros objetos.
El documento introduce los principios fundamentales de la física moderna, incluyendo: (1) la radiación del cuerpo negro y las leyes de Wien y Stefan, (2) la naturaleza dual onda-corpúsculo de la luz y el efecto fotoeléctrico, (3) la hipótesis de De Broglie sobre la dualidad onda-partícula de la materia, y (4) el principio de incertidumbre de Heisenberg.
Física2 bach 12.5 relaciones de incertidumbreTarpafar
El documento discute las relaciones de incertidumbre en la física cuántica. Explica que no es posible determinar simultáneamente con precisión absoluta la posición y cantidad de movimiento de una partícula, como un electrón, debido a las relaciones de incertidumbre formuladas por Heisenberg. También señala que debido al pequeño valor de la constante de Planck, las relaciones de incertidumbre generalmente no se observan en la experiencia diaria.
1) El documento describe los orígenes de la física cuántica a partir del estudio de tres fenómenos relacionados con la absorción y emisión de ondas electromagnéticas por los átomos.
2) Max Planck propuso que la energía se intercambia en forma de "cuantos" discretos cuya magnitud depende de la frecuencia de la radiación, introduciendo la constante de Planck.
3) Esto permitió explicar fenómenos como la emisión de radiación del cuerpo negro y el efecto fotoelé
1) El documento explica el efecto fotoeléctrico, que ocurre cuando electrones son emitidos de un material luego de ser expuesto a luz.
2) La teoría cuántica, propuesta por Planck y Einstein, explica que la luz está compuesta de partículas llamadas fotones, y cada fotón transporta una cantidad discreta de energía relacionada a su frecuencia.
3) El efecto fotoeléctrico ocurre cuando los fotones transfieren su energía a electrones en el material, permitiéndoles escapar, y la
El documento describe la crisis de la física clásica y el desarrollo de la física cuántica. Planck propuso que la energía solo puede tomar valores cuantizados múltiplos de hν. Einstein explicó el efecto fotoeléctrico usando la hipótesis de Planck, demostrando que la energía es cuantizada. Los espectros atómicos muestran niveles de energía discretos en los átomos.
Este documento resume la evolución del entendimiento de la naturaleza de la luz, desde las teorías de Huygens y Newton en el siglo XVII hasta la aceptación de su naturaleza dual onda-partícula en el siglo XX. Explica cómo científicos como Young, Fresnel, Maxwell, Hertz, Michelson y Morley contribuyeron al desarrollo de la teoría ondulatoria de la luz y su comprensión como onda electromagnética. Finalmente, señala cómo los trabajos de Planck, Einstein y otros llevar
El documento resume el principio de incertidumbre de Heisenberg, el cual establece que es imposible conocer con precisión la posición y el momento lineal de una partícula al mismo tiempo. Según este principio, la medición precisa de una variable como la posición implica una total indeterminación en la otra variable como el momento. El documento también brinda contexto biográfico sobre Heisenberg y explica cómo este principio diferencia a la mecánica cuántica de la mecánica newtoniana.
Este documento describe el modelo atómico de Bohr, el cual propuso en 1913 que los electrones pueden tener órbitas estables alrededor del núcleo. Bohr basó su modelo en el átomo de hidrógeno, describiéndolo con un protón en el núcleo y un electrón girando alrededor. Bohr supuso que los electrones solo pueden moverse en órbitas específicas caracterizadas por su nivel energético. Este modelo explicó la estabilidad de la materia y los espectros atómicos observados,
El documento describe los espectros de emisión y series espectrales, explicando que cada elemento emite una radiación electromagnética característica cuando es calentado. Los científicos Kirchoff y Robert demostraron en 1859 que cada elemento tiene un espectro único de ondas de luz que emite y absorbe. También se mencionan las aplicaciones del análisis espectral en química y astrofísica.
El documento presenta una introducción a la teoría cuántica mecánica, definiéndola como una teoría física basada en el concepto de cuantos de energía para describir las propiedades de las partículas subatómicas. Explica las contribuciones de Max Planck y su hipótesis de los cuantos de energía y del principio de incertidumbre de Werner Heisenberg.
Este documento presenta una introducción a la óptica, discutiendo las diferentes teorías sobre la naturaleza de la luz a través de la historia, incluyendo la teoría corpuscular, la teoría ondulatoria y el modelo electromagnético. También describe fenómenos ópticos como la propagación, reflexión y refracción de la luz, así como conceptos como la velocidad de la luz, el índice de refracción y el efecto de diferentes materiales en la luz. Finalmente, introduce temas como la dispersión, interferencia y dif
1) El documento discute los problemas encontrados al intentar explicar la radiación del cuerpo negro usando la física clásica, conocida como la "catástrofe ultravioleta". 2) Max Planck resolvió este problema al introducir la hipótesis de que la energía electromagnética solo puede ser emitida o absorbida en cantidades cuánticas proporcionales a su frecuencia. 3) Esto condujo al desarrollo de la mecánica cuántica como una nueva rama de la física.
Este documento trata sobre física moderna y contiene información sobre relatividad, mecánica cuántica y física nuclear. En la parte I, explica conceptos clave de la teoría especial de la relatividad como la dilatación del tiempo, la contracción de la longitud y la equivalencia entre masa y energía. La parte II cubre temas de mecánica cuántica como la radiación térmica, el efecto fotoeléctrico, la cuantización de la energía y la dualidad onda-partícula. La parte III presenta el modelo
Este documento resume conceptos clave de la física cuántica como la radiación térmica, el cuerpo negro, la distribución espectral de la radiación, la catástrofe ultravioleta, la constante de Planck, la cuantización de la energía, el efecto fotoeléctrico y su explicación por Einstein y el modelo atómico de Bohr.
El documento describe varios efectos y descubrimientos fundamentales de la física cuántica como el efecto fotoeléctrico, el efecto Compton, la dualidad onda-partícula de la materia propuesta por De Broglie, el principio de incertidumbre de Heisenberg y la hipótesis de cuantización de la energía de Planck. También se mencionan modelos atómicos como el de Bohr y las propiedades de los espectros de emisión y absorción atómicos.
El documento describe los principales modelos sobre la naturaleza de la luz a lo largo de la historia, incluyendo el modelo corpuscular de Newton, el modelo ondulatorio de Huygens, el modelo electromagnético de Maxwell y la naturaleza dual onda-partícula de la luz demostrada por experimentos como el efecto fotoeléctrico. También explica fenómenos ópticos como la reflexión, refracción, dispersión e interferencia de la luz.
Este documento resume la historia del nacimiento de la teoría cuántica, incluyendo los descubrimientos de Planck, Bohr, Einstein y otros que llevaron a la conceptualización de la física a nivel atómico y cuántico. Se destacan hitos como la cuantización de la energía, el modelo atómico de Rutherford y la teoría atómica de Bohr.
El documento describe la evolución del formalismo matemático utilizado en física para describir el estado de un sistema y su evolución temporal. En física clásica, el estado de una partícula se describe por su posición y velocidad, mientras que el estado de una onda se describe por su amplitud, longitud de onda y frecuencia. En 1925, Schrödinger introdujo la función de onda para describir el estado cuántico. En 1926, Born interpretó probabilísticamente la función de onda al relacionar el cuadrado de su amplitud con la probabilidad de de
Este documento describe las cuatro fuerzas fundamentales en la naturaleza - la gravitación, electromagnetismo, fuerza nuclear fuerte y fuerza nuclear débil - y las partículas elementales que interactúan a través de ellas. Explica que las fuerzas mantienen unido a los átomos y gobiernan el movimiento de los objetos. También describe las 12 partículas elementales que componen toda la materia, incluyendo quarks, leptones, fotones y otras partículas.
El documento proporciona información sobre la física nuclear. Explica que el átomo está formado por un núcleo central rodeado de electrones, y que los procesos nucleares implican enormes cantidades de energía. Describe las partículas fundamentales como protones, neutrones y electrones, y los conceptos de núclido, isótopos, radiactividad y desintegración.
El documento describe cómo Louis de Broglie propuso en 1923 que toda la materia tiene propiedades ondulatorias y de partícula. Esto fue confirmado experimentalmente por Davisson y Germer en 1927 mediante la observación de patrones de difracción al hacer pasar electrones a través de cristales. Esto demostró que los electrones se comportan como ondas, validando la hipótesis de Broglie. Posteriormente, otros experimentos observaron la naturaleza dual de ondas y partículas en átomos, moléculas y otros objetos.
El documento introduce los principios fundamentales de la física moderna, incluyendo: (1) la radiación del cuerpo negro y las leyes de Wien y Stefan, (2) la naturaleza dual onda-corpúsculo de la luz y el efecto fotoeléctrico, (3) la hipótesis de De Broglie sobre la dualidad onda-partícula de la materia, y (4) el principio de incertidumbre de Heisenberg.
Física2 bach 12.5 relaciones de incertidumbreTarpafar
El documento discute las relaciones de incertidumbre en la física cuántica. Explica que no es posible determinar simultáneamente con precisión absoluta la posición y cantidad de movimiento de una partícula, como un electrón, debido a las relaciones de incertidumbre formuladas por Heisenberg. También señala que debido al pequeño valor de la constante de Planck, las relaciones de incertidumbre generalmente no se observan en la experiencia diaria.
1) El documento describe los orígenes de la física cuántica a partir del estudio de tres fenómenos relacionados con la absorción y emisión de ondas electromagnéticas por los átomos.
2) Max Planck propuso que la energía se intercambia en forma de "cuantos" discretos cuya magnitud depende de la frecuencia de la radiación, introduciendo la constante de Planck.
3) Esto permitió explicar fenómenos como la emisión de radiación del cuerpo negro y el efecto fotoelé
1) El documento explica el efecto fotoeléctrico, que ocurre cuando electrones son emitidos de un material luego de ser expuesto a luz.
2) La teoría cuántica, propuesta por Planck y Einstein, explica que la luz está compuesta de partículas llamadas fotones, y cada fotón transporta una cantidad discreta de energía relacionada a su frecuencia.
3) El efecto fotoeléctrico ocurre cuando los fotones transfieren su energía a electrones en el material, permitiéndoles escapar, y la
El documento describe la crisis de la física clásica y el desarrollo de la física cuántica. Planck propuso que la energía solo puede tomar valores cuantizados múltiplos de hν. Einstein explicó el efecto fotoeléctrico usando la hipótesis de Planck, demostrando que la energía es cuantizada. Los espectros atómicos muestran niveles de energía discretos en los átomos.
Este documento resume la evolución del entendimiento de la naturaleza de la luz, desde las teorías de Huygens y Newton en el siglo XVII hasta la aceptación de su naturaleza dual onda-partícula en el siglo XX. Explica cómo científicos como Young, Fresnel, Maxwell, Hertz, Michelson y Morley contribuyeron al desarrollo de la teoría ondulatoria de la luz y su comprensión como onda electromagnética. Finalmente, señala cómo los trabajos de Planck, Einstein y otros llevar
El documento resume el principio de incertidumbre de Heisenberg, el cual establece que es imposible conocer con precisión la posición y el momento lineal de una partícula al mismo tiempo. Según este principio, la medición precisa de una variable como la posición implica una total indeterminación en la otra variable como el momento. El documento también brinda contexto biográfico sobre Heisenberg y explica cómo este principio diferencia a la mecánica cuántica de la mecánica newtoniana.
Este documento describe el modelo atómico de Bohr, el cual propuso en 1913 que los electrones pueden tener órbitas estables alrededor del núcleo. Bohr basó su modelo en el átomo de hidrógeno, describiéndolo con un protón en el núcleo y un electrón girando alrededor. Bohr supuso que los electrones solo pueden moverse en órbitas específicas caracterizadas por su nivel energético. Este modelo explicó la estabilidad de la materia y los espectros atómicos observados,
El documento describe los espectros de emisión y series espectrales, explicando que cada elemento emite una radiación electromagnética característica cuando es calentado. Los científicos Kirchoff y Robert demostraron en 1859 que cada elemento tiene un espectro único de ondas de luz que emite y absorbe. También se mencionan las aplicaciones del análisis espectral en química y astrofísica.
El documento presenta una introducción a la teoría cuántica mecánica, definiéndola como una teoría física basada en el concepto de cuantos de energía para describir las propiedades de las partículas subatómicas. Explica las contribuciones de Max Planck y su hipótesis de los cuantos de energía y del principio de incertidumbre de Werner Heisenberg.
Este documento presenta una introducción a la óptica, discutiendo las diferentes teorías sobre la naturaleza de la luz a través de la historia, incluyendo la teoría corpuscular, la teoría ondulatoria y el modelo electromagnético. También describe fenómenos ópticos como la propagación, reflexión y refracción de la luz, así como conceptos como la velocidad de la luz, el índice de refracción y el efecto de diferentes materiales en la luz. Finalmente, introduce temas como la dispersión, interferencia y dif
1) El documento discute los problemas encontrados al intentar explicar la radiación del cuerpo negro usando la física clásica, conocida como la "catástrofe ultravioleta". 2) Max Planck resolvió este problema al introducir la hipótesis de que la energía electromagnética solo puede ser emitida o absorbida en cantidades cuánticas proporcionales a su frecuencia. 3) Esto condujo al desarrollo de la mecánica cuántica como una nueva rama de la física.
1) La física moderna incluye la teoría general y especial de la relatividad de Einstein, la teoría cuántica de Bohr y Sommerfeld, y la mecánica cuántica de Heisenberg.
2) La teoría especial de la relatividad de Einstein se basa en dos postulados: el principio de relatividad y la invariancia de la velocidad de la luz.
3) La teoría general de la relatividad de Einstein describe la gravedad como una curvatura del espacio-tiempo y se basa en el principio de equivalencia.
El documento describe la radiación de un cuerpo negro. Explica que un cuerpo negro absorbe toda la radiación que incide sobre él y emite radiación que depende solo de su temperatura. También describe que la radiación dentro de una cavidad alcanza el equilibrio térmico con las paredes de la cavidad, emitiendo una densidad de energía característica de la temperatura de las paredes. Finalmente, explica que Max Planck propuso que la energía de los osciladores atómicos dentro de la cavidad solo puede tomar valores cuantizados múltiplos
El documento describe los diferentes modelos históricos sobre la naturaleza de la luz, desde el modelo corpuscular de Newton hasta el modelo ondulatorio electromagnético de Maxwell. También explica fenómenos ópticos como la reflexión, refracción, efecto fotoeléctrico e índice de refracción.
El documento trata sobre óptica, explicando que es la rama de la física que estudia la propagación y comportamiento de la luz. Describe las teorías ondulatoria y corpuscular de la luz propuestas por Huygens y Newton, respectivamente. Explica conceptos como reflexión, refracción, índice de refracción, y fenómenos como la dispersión y la interferencia de la luz. Finalmente, introduce la óptica geométrica y describe espejos planos y esféricos.
Este documento describe las principales teorías sobre la naturaleza de la luz, incluidas la teoría ondulatoria, la teoría corpuscular y la teoría electromagnética. También explica propiedades como la propagación, reflexión y refracción de la luz, así como fenómenos como la difracción. La comprensión moderna es que la luz se comporta tanto como una onda electromagnética como partículas cuánticas llamadas fotones.
La física clásica es determinista y reduccionista, mientras que la física cuántica es probabilística, holística e influenciada por el observador. La mecánica cuántica surgió para explicar fenómenos como la radiación del cuerpo negro, el efecto fotoeléctrico, el efecto Compton y los espectros atómicos que no podían ser explicados por la física clásica.
Las ecuaciones de Maxwell predicen que las variaciones en los campos eléctrico y magnético generan ondas electromagnéticas que se propagan a la velocidad de la luz. La radiación electromagnética transporta energía y puede transferir calor entre cuerpos sin necesidad de un medio material. La radiación térmica emitida por los cuerpos depende de su temperatura según la ley de Stefan-Boltzmann.
1. El documento discute las teorías sobre la naturaleza y producción de la luz, incluyendo las teorías corpuscular, ondulatoria y cuántica.
2. Explica que la teoría cuántica de la luz, propuesta por Planck y Einstein, resolvió interrogantes sobre si la luz se comporta como onda u partícula al proponer que viene en pequeños paquetes de energía llamados cuantos o fotones.
3. Las teorías corpuscular, ondulatoria y cuántica han contribuido a
1) El documento trata sobre temas de física moderna como la relatividad, mecánica cuántica y física nuclear. 2) Explica conceptos clave de la relatividad especial de Einstein como la dilatación del tiempo, contracción de la longitud y equivalencia entre masa y energía. 3) También resume descubrimientos fundamentales de la mecánica cuántica como la radiación térmica, efecto fotoeléctrico y cuantización de la energía en los átomos.
El documento describe la evolución del entendimiento de la naturaleza de la luz, desde las teorías corpusculares de Newton hasta el modelo electromagnético de Maxwell. Inicialmente se creyó que la luz consistía en partículas, pero modelos ondulatorios como los de Huygens y Fresnel ganaron terreno. Los experimentos de Maxwell mostraron que la luz es una onda electromagnética, mientras que el efecto fotoeléctrico y la presión de la radiación revelaron su naturaleza dual onda-partícula.
El movimiento ondulatorio se refiere a la propagación de energía a través de ondas mecánicas o electromagnéticas sin transferencia de materia. Se manifiesta en ondas electromagnéticas como la luz y el sonido, y sirve para estudiar el movimiento de las ondas y sus aplicaciones. Las ondas pueden ser transversales, longitudinales u ondas de superficie, y pueden ser mecánicas u ondas electromagnéticas.
El documento describe los postulados de la relatividad especial de Einstein, incluyendo el principio de relatividad y la invariabilidad de la velocidad de la luz, y cómo estos conducen a fenómenos como la dilatación del tiempo y la contracción de la longitud. También explica la equivalencia entre masa y energía expresada en la famosa ecuación E=mc2.
Este documento trata sobre óptica física y geométrica. Explica que la óptica geométrica se basa en el concepto de rayo luminoso mientras que la óptica física estudia la naturaleza de la luz. A lo largo de 18 páginas, resume la evolución de los modelos sobre la naturaleza de la luz, desde el modelo corpuscular de Newton hasta el modelo electromagnético de Maxwell, y describe fenómenos ópticos como la reflexión, refracción, dispersión e interferencias de la luz.
Este documento habla sobre la transferencia de calor por radiación electromagnética. Explica que todos los objetos emiten energía radiante a cualquier temperatura y describe los cuerpos negros y grises. También describe las leyes de Stefan, Wien y Planck, las cuales explican cómo la radiación térmica de un objeto depende de su temperatura y longitud de onda.
El documento describe la evolución del entendimiento de la naturaleza de la luz, desde las primeras teorías de la óptica geométrica y el modelo corpuscular de Newton, hasta el establecimiento del modelo ondulatorio electromagnético de Maxwell. También explica fenómenos ópticos como la reflexión, refracción, dispersión y el espectro electromagnético.
La física cuántica estudia los fenómenos desde todas las posibilidades y lo no visible. Explica el comportamiento cuántico de partículas como la no localidad e indeterminismo. Planck propuso que la energía se emite en cuantos mínimos, explicando el espectro de cuerpos negros. Einstein explicó el efecto fotoeléctrico considerando que la luz está compuesta de fotones con energía cuantizada dada por la ecuación de Planck. Bohr propuso que los electrones solo pueden orbitar en ór
Este documento trata sobre la óptica, que analiza las propiedades de la luz. Explica que existen tres teorías sobre la naturaleza de la luz: la teoría corpuscular, la teoría ondulatoria y la teoría cuántica. También describe fenómenos ópticos como la reflexión, refracción, interferencia, difracción y polarización. Finalmente, introduce conceptos como el espectro electromagnético, la fotometría y la iluminación.
Un cuerpo negro se define como un objeto ideal que absorbe completamente toda la radiación electromagnética que incide sobre él y emite radiación que depende únicamente de su temperatura. La radiación de un cuerpo negro sigue la ley de Planck y su espectro es continuo e independiente del material. Los cuerpos grises se aproximan al comportamiento de un cuerpo negro al absorber la radiación de manera constante independientemente de la longitud de onda.
1. Hitos de la Física Moderna Radicación de cuerpo negro Teoría de la relatividad Dualidad Onda –Corpúsculo Principio de incertidumbre
2. Radiación de cuerpo negro 1. Radiación absorbida , reflejada y emitida Sobre la superficie de un cuerpo incide constantemente energía radiante, tanto desde el interior como desde el exterior, la que incide desde el exterior procede de los objetos que rodean al cuerpo. Cuando la energía radiante incide sobre la superficie una parte se refleja y la otra parte se transmite.
3. Consideremos la energía radiante que incide desde el exterior sobre la superficie del cuerpo. Si la superficie es lisa y pulimentada, como la de un espejo, la mayor parte de la energía incidente se refleja, el resto atraviesa la superficie del cuerpo y es absorbido por sus átomos o moléculas. Si r es la proporción de energía radiante que se refleja, y a la proporción que se absorbe, se debe de cumplir que r+a=1.
4. La misma proporción r de la energía radiante que incide desde el interior se refleja hacia dentro, y se transmite la proporción a=1-r que se propaga hacia afuera y se denomina por tanto, energía radiante emitida por la superficie. En la figura, se muestra el comportamiento de la superficie de un cuerpo que refleja una pequeña parte de la energía incidente. Las anchuras de las distintas bandas corresponden a cantidades relativas de energía radiante incidente, reflejada y transmitida a través de la superficie.
5. Comparando ambas figuras, vemos que un buen absorbedor de radiación es un buen emisor, y un mal absorbedor es un mal emisor. También podemos decir, que un buen reflector es un mal emisor, y un mal reflector es un buen emisor. Una aplicación práctica está en los termos utilizados para mantener la temperatura de los líquidos como el café. Un termo tiene dobles paredes de vidrio, habiéndose vaciado de aire el espacio entre dichas paredes para evitar las pérdidas por conducción y convección. Para reducir las pérdidas por radiación, se cubren las paredes con una lámina de plata que es altamente reflectante y por tanto, mal emisor y mal absorbedor de radiación.
6. Radiación de cuerpo negro La superficie de un cuerpo negro es un caso límite, en el que toda la energía incidente desde el exterior es absorbida, y toda la energía incidente desde el interior es emitida.
7. No existe realmente un cuerpo negro ,sin embargo, un cuerpo negro se puede sustituir con gran aproximación por una cavidad con una pequeña abertura. La energía radiante incidente a través de la abertura, es absorbida por las paredes en múltiples reflexiones y solamente una mínima proporción escapa (se refleja) a través de la abertura. Podemos por tanto decir, que toda la energía incidente es absorbida.
8. Consideremos una cavidad cuyas paredes están a una cierta temperatura. Los átomos que componen las paredes están emitiendo radiación electromagnética y al mismo tiempo absorben la radiación emitida por otros átomos de las paredes. Cuando la radiación encerrada dentro de la cavidad alcanza el equilibrio con los átomos de las paredes, la cantidad de energía que emiten los átomos en la unidad de tiempo es igual a la que absorben. En consecuencia, la densidad de energía del campo electromagnético existente en la cavidad es constante.
9. Si se abre un pequeño agujero en el recipiente, parte de la radiación se escapa y se puede analizar. El agujero se ve muy brillante cuando el cuerpo está a alta temperatura, y se ve completamente negro a bajas temperaturas. A cada frecuencia corresponde una densidad de energía que depende solamente de la temperatura de las paredes y es independiente del material del que están hechas.
10. Postulados de Planck La energía esta cuantizada : E = n h f La emisión de energía no es constante en el tiempo Emite radiación solo cuando pasa de mayor a menor nivel de energía Absorbe energía cuando pasa de menor a mayor nivel de energía
12. Principio de la relatividad Las leyes físicas son las mismas en todos los Sistemas físicos
13. Invariancia de la Luz La velocidad de la Luz en el vacio ; es la misma sin importar la rapidez que lleve la fuente emisora
14. ¿La velocidad de la luz es la misma siempre..? Albert Michelson Y Edward Morley midieron la velocidad de la luz e acercándose y alejándose de la fuente de emisión , encontrando que el valor de la velocidad de la luz era el mismo Einstein dijo entonces: supongamos que cuando se mide la velocidad de la luz en el vacío, siempre resulta el mismo valor (unos 299.793 kilómetros por segundo), en cualesquiera circunstancias. ¿Cómo podemos disponer las leyes del universo para explicar esto? Einstein encontró que para explicar la constancia de la velocidad de la luz había que aceptar una serie de fenómenos inesperados.
15. Halló que los objetos tenían que acortarse en la dirección del movimiento, tanto más cuanto mayor fuese su velocidad, hasta llegar finalmente a una longitud nula en el límite de la velocidad de la luz Que la masa de los objetos en movimiento tenía que aumentar con la velocidad, hasta hacerse infinita en el límite de la velocidad de la luz Que el paso del tiempo en un objeto en movimiento era cada vez más lento a medida que aumentaba la velocidad, hasta llegar a pararse en dicho límite; que la masa era equivalente a una cierta cantidad de energía y viceversa.
16. Efectos al moverse a la velocidad de la Luz Imaginemos que en un vagón que se mueve con velocidad v , próxima a la velocidad de la luz, un viajero enciende una linterna apuntando al techo y supongamos que pudiéramos ver como un fotón que sale de la linterna choca contra el techo.
17. Observado desde dentro de la nave el fotón recorre una distancia s en un tiempo t´.Por tanto s = c t´
18. Observado desde fuera el fotón ha recorrido una distancia s´ en un tiempo t. Por tanto s´= c t Como s´ es mayor que s y la velocidad del fotón según Einstein es la misma en los dos casos, está claro que el tiempo t será mayor que t´. Además es fácil deducir la relación entre t y t`.
21. Efecto sobre la longitud Para un observador externo un cuerpo en movimiento a una velocidad cercana a la de la luz , parece contraerse en dirección del movimiento
22. Masa de los cuerpos La dilatación del tiempo tiene un efecto sobre la masa . Para un observador externo un objeto en movimiento a una velocidad cercana a la de la luz , parece aumentar la masa Estos efectos se deben a la alteración del espacio-tiempo
23. Relación entre masa y energía Una consecuencia fundamental de la teoría de la Relatividad es el hecho de que la masa no es mas que una forma de energía
24. Tercer Hito : los electrones interactúan con las ondas electromagnéticas
25. Efecto fotoeléctrico En 1887 HeinrichHertz descubre accidentalmente que la luz ultravioleta ( la chispa inicial aumentaba la corriente entre dos electrodos metálicos 1889 Thompson mostro que las cargas emitidas en el efecto fotoeléctrico era electrones 1905 Einstein propone una explicación del efecto fotoeléctrico
26. Que plantea Eisntein La luz se transporta en paquetes de energía que se mueven a la velocidad de la luz La luz interactúan con la materia como corriente de electrones La cantidad de energía de los fotones esta dada por E = hf Cuando la luz incide sobre ciertos materiales la energía entregada por los fotones permite que el electrón sea liberado :
27. ¿Qué importancia tuvo esto? La naturaleza de la luz es dual : Se comporta como onda electromagnética Se comporta como partícula en forma de paquete s de energía Electrones y fotones pueden chocar El Físico Compton descubrió en 1923 estudio los rayos X . Descubre que los fotones de los rayos X transfieren su momentum y su energía a los electrones , comportandose igual que bolas de villar ( efecto compton)
28. Cuarto Hito : Longitud de onda Louis de Brogile Descubre que los electrones y otras partículas tiene propiedades ondulatorias Toda partícula ( fotón electrón , etc) tienen una longitud de onda que se relaciona con su momentum ( Longitud de onda de Broglie
29. Principio de Incertidumbre En el mundo microscópico si tratamos de medir la posición de un objeto , perturba su momentum Si se mide su momentum cambia su posición El principio de incertidumbre , plantea que no es posible conocer la posición de una partícula u su momentum ( velocidad al mismo tiempo ) Como consecuencia de esto podemos decir que en el mundo microscópico nos e puede predecir con exactitud la trayectoria de una partícula .