COMPENDIO DE EXPERIMENTOS CLÁSICOS DE LA FÍSICA MODERNA ANDRÉS CAMILO VARGAS PÁRAMO G2E34 19 DE JUNIO DE 2015.

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1 COMPENDIO DE EXPERIMENTOS CLÁSICOS DE LA FÍSICA MODERNA ANDRÉS CAMILO VARGAS PÁRAMO G2E34 19 DE JUNIO DE 2015

2 Desde el principio se publicó el debate acerca de si la luz estaba compuesta de partículas u ondas. Luego, se encontró que la misma naturaleza dual era también una característica del electrón. En el cambio de siglo, estando bien establecida la evidencia de la descripción de la luz como onda, el efecto fotoeléctrico introdujo igualmente una firme evidencia de su naturaleza de partícula. Por otro lado cuando la hipótesis de DeBroglie y los subsiguientes experimentos de Davisson y Germer establecieron la naturaleza ondulatoria del electrón, las propiedades de partículas de los electrones estaban bien documentadas. EFECTO FOTOELÉCTRICO (DUALIDAD DE LA LUZ)

3 El experimento de Davisson-Germer demostró la naturaleza ondulatoria de los electrones, confirmando la hipótesis anterior de Broglie. Poner la dualidad onda-partícula sobre una base firme experimental, representó un gran paso adelante en el desarrollo de la mecánica cuántica. La ley de Bragg para la difracción, se había aplicado a la difracción de rayos X, pero esta fué la primera aplicación de ondas a las partículas. DAVISSON AND GERMER (PROPIEDADES ONDULATORIAS DE LA MATERIA)

4 Los sistemas de masa variable han sido estudiados formalmente desde el siglo XVI, siendo Galileo uno de los principales contribuyentes. Actualmente los experimentos realizados sobre el tema no caracterizan independientemente el cambio de masa en el sistema, es decir utilizan resultados obtenidos anteriormente en otros experimentos. En nuestro caso utilizamos un sólido granular, arena, principalmente porque podemos considerar su cambio de masa (flujo) en el tiempo constante. Determinamos experimentalmente este flujo en el apéndice 1. Con el flujo ya estudiado, utilizando la segunda ley de Newton desarrollamos una expresión para la aceleración del sistema, obtenida en el apéndice 2. MÁQUINA DE ATWOOD CON MASA VARIABLE

5 Se construyó un sistema de 2 masas resortes acoplados por un tercer resorte. Cada masa estaba sujeta a sensores de fuerza conectados a una computadora lo que permitió estudiar el comportamiento del sistema en tiempo real. Esto ayudó a determinar las condiciones iniciales que optimizan el traspaso de energía. Se construyo un sistema compuesto por dos resortes (A y B) de igual constante de elasticidad, unidos por otro resorte (C). Los resortes A y B se los conecta a dos sensores de fuerza que nos dan como dato el voltaje independiente de cada uno de ellos en función del tiempo (t) y en sus extremos libres se le colocan las masas m de igual magnitud como se muestra en la Figura 1. OSCILACIONES ACOPLADAS

6 Los giróscopos son objetos muy interesantes debido a que parecen desafiar la gravedad; Además, en ellos actúan diversos fenómenos físicos a causa de que el eje de rotación cambia de dirección en todo momento. Éstas propiedades especiales de los giróscopos son muy importantes debido a que se aplican desde una bicicleta hasta en un sistema de navegación avanzado como puede ser un transbordador espacial ESTUDIO DEL MOVIMIENTO GIROSCÓPICO

7 El tríodo está contenido dentro de una cápsula de vidrio que contiene mercurio. Puede realizarse a diferentes temperaturas lo cual produce resultados interesantes debido a los cambios de estados que presenta el mercurio ya que a los 630 K, el mercurio se vuelve gaseoso. Pero para evitar tener que alcanzar tal temperatura, se trabaja a una presión reducida dentro de la cápsula y se calienta entre 100 y 200 °C. Para que los electrones se alejen del átomo y para que tengan una velocidad bastante importante, se utiliza una tensión entre el cátodo y la rejilla, una tensión de aceleración. CUANTIZACIÓN DE LA ENERGÍA