La descarga está en progreso. Por favor, espere

La descarga está en progreso. Por favor, espere

INTRODUCCIÓN A LA FÍSICA CUÁNTICA Curso Multimedia de Física. 2º Bachillerato. © Manuel Ruiz Rojas.

Presentaciones similares


Presentación del tema: "INTRODUCCIÓN A LA FÍSICA CUÁNTICA Curso Multimedia de Física. 2º Bachillerato. © Manuel Ruiz Rojas."— Transcripción de la presentación:

1

2 INTRODUCCIÓN A LA FÍSICA CUÁNTICA Curso Multimedia de Física. 2º Bachillerato. © Manuel Ruiz Rojas

3 El Efecto Fotoeléctrico. Teoría de Einstein Isaac Newton ( ) James Clerk Maxwell ( ) FENÓMENOS CORPUSCULARES FENÓMENOS ONDULATORIOS EFECTO FOTOELÉCTRICO Finales del Siglo XIX

4 El Efecto Fotoeléctrico. Teoría de Einstein Algunos metales emiten electrones cuando son iluminados con luz de frecuencia adecuada Encendido automático del alumbrado público Apertura de puertas de ascensores y locales Regulador de las calderas de calefacción Alarma Contador de objetos Sonido de las películas

5 El Efecto Fotoeléctrico. Teoría de Einstein Realizando experimentos con una célula fotoeléctrica se obtienen los siguientes resultados: Estudio del fenómeno 1.- Cada metal del cátodo tiene una frecuencia umbral 0, independientemente de la Intensidad 2.- Para frecuencias mayores que 0, el número de fotoelectrones es función de I e independiente de, pero la E C de los electrones no depende de I 3.- La E C máxima de los electrones crece con 4.- El efecto es instantáneo, por muy baja que sea la intensidad Absurdo clásicamente

6 El Efecto Fotoeléctrico. Teoría de Einstein La luz se propaga por el espacio, transportando la energía en paquetes de luz, cuantos de luz, FOTONES, cuya energía viene dada por la expresión: Teoría de Einstein 1.- Cada metal del cátodo tiene una frecuencia umbral 0, independientemente de la Intensidad 2.- Para frecuencias mayores que 0, el número de fotoelectrones es función de I e independiente de, pero la E C de los electrones no depende de I 3.- La E C máxima de los electrones crece con 4.- El efecto es instantáneo, por muy baja que sea la intensidad Albert Einstein ( ) Cada fotón choca con un electrón, cediéndole toda su energía: ¡y el efecto se explica fácilmente! Ejercicio 1Ejercicio 2 Ejercicio 3Ejercicio 4 Ejercicio 5Ejercicio 6 Ejercicio 7

7 Los Espectros Atómicos En el S. XIX ya se conocía el espectro de diversas sustancias, pero su explicación distaba mucho de ser comprendida... Rayas de emisión del Hidrógeno Balmer 1883 Serie de Balmer Rydberg y Ritz Serie de Lyman Serie de Paschen Serie de Brackett Serie de Pfund ¡Y esto para el Hidrógeno!

8 Los Espectros Atómicos Modelo nuclear de átomo Modelo atómico de Rutherford Carga positiva y casi toda la masa Carga negativa, orbitando alrededor del núcleo Las partículas aceleradas irradian energía El electrón colapsa en el núcleo en s ¡Clásicamente, no existimos! Ernest Rutherford ( )

9 Los Espectros Atómicos Modelo atómico de Bohr Bohr reescribe la fórmula de Rydberg-Ritz... Niels Bohr ( ) Un átomo, con energía inicial E n, puede emitir un fotón de energía h, quedándose en un estado final, con una energía menor, E m Niveles de Energía cuantizados: Órbitas de momento angular cuantizado: ¡Incomprensible Clásicamente!

10 Dualidad Onda-Corpúsculo FENÓMENOS CORPUSCULARES FENÓMENOS ONDULATORIOS Luz Louis de Broglie ( ) Partícula Dualidad Onda-Corpúsculo Toda onda transporta una masa, carácter corpuscular, y toda masa o cuerpo en movimiento tiene una onda asociada, cumpliéndose para ambas la relación:, longitud de onda asociada de De Broglie Ejercicio 11

11 Dualidad Onda-Corpúsculo Toda onda transporta una masa, carácter corpuscular, y toda masa o cuerpo en movimiento tiene una onda asociada, cumpliéndose para ambas la relación:, longitud de onda asociada de De Broglie Davisson y Germer, 1927 Difracción de electrones

12 Dualidad Onda-Corpúsculo Física Nuclear Necesidad de dar respuesta a los retos de la Física -Dualidad Onda-Corpúsculo -Espectros atómicos CUANTIZACIÓN: Los cuerpos que oscilan sólo pueden tener niveles de energía discretos Mecánica Cuántica Ondulatoria de Schrödinger Mecánica Cuántica Matricial de Heisenberg Mecánica Cuántica Relativista de Dirac

13 Dualidad Onda-Corpúsculo Física Nuclear Pérdida del concepto clásico de trayectoria Ec. de Schrödinger, función de onda o función de probabilidad Principio de Incertidumbre de Heisenberg ¡El carácter ondulatorio y corpuscular no se pueden poner de manifiesto a la vez! Si h tiende a 0, la Física Clásica y Cuántica coinciden

14 Diez frecuencias Veinte frecuencias Dualidad Onda-Corpúsculo Física Nuclear Al sumar ondas de distintas frecuencias, el carácter ondulatorio queda indeterminado. Por el contrario, el pequete se localiza en un punto, el carácter corpuscular queda bien definido Dos frecuencias Cinco frecuencias

15 Dualidad Onda-Corpúsculo Física Nuclear Esto explica la dualidad onda-corpúsculo que observamos para la luz y otras partículas elementales. También podemos interpretar, cualitativamente, el modelo atómico de Bohr, sin más que aplicar la condición de interferencia constructiva a la trayectoria circular del electrón en el átomo... pero con lo cual

16 Dualidad Onda-Corpúsculo Aplicaciones de la Física Nuclear Enorme desarrollo de la Tecnología los últimos 40 años TransistorLÁSERSuperconductividad SuperfluidezComputación Cuántica Teleportación Ejercicio 12Ejercicio 13Ejercicio 14

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27


Descargar ppt "INTRODUCCIÓN A LA FÍSICA CUÁNTICA Curso Multimedia de Física. 2º Bachillerato. © Manuel Ruiz Rojas."

Presentaciones similares


Anuncios Google