Determinación de la naturaleza ondulatoria de la materia.

1) Determinación de la naturaleza ondulatoria de la materia.

1. Primer postulado- principio de relatividad- Las leyes de la Física son las mismas en todos los sistemas de referencia inerciales .En otras palabras, no existe un sistema inercial de referencia privilegiado que se pueda considerar como absoluto.

La observación de un fenómeno físico por más de un observador inercial debe resultar en un acuerdo entre los observadores sobre la naturaleza de la realidad.

O, la naturaleza del universo no debe cambiar para un observador si su estado inercial cambia.

O, toda teoría física debe ser matemáticamente similar para cada observador inercial, presentando a lo sumo variaciones dentro del rango de las condiciones iniciales de la misma.

O, las leyes del universo son las mismas sin que importe el marco de referencia inercial.

2. Segundo postulado-invariabilidad de c – La velocidad de la luz en el vacío es una constante universal, c, que es independiente del movimiento de la fuente de luz.

La Luz siempre se propaga en el vacío con una velocidad constante c que es independiente del estado de movimiento del cuerpo emisor. Derivaciones alternativas de la Relatividad Especial

Los dos postulados base para la relatividad especial que se esbozaron en el apartado anterior son, históricamente, los utilizados por Einstein, y hoy en día siguen siendo los más utilizados. Sin embargo, desde la publicación del trabajo original de Einstein se han descubierto un conjunto pequeño de postulados suficientes para derivar la teoría. En particular, varios autores han mostrado que es posible derivar la estructura de la teoría de la relatividad especial a partir del principio de relatividad por si solo junto con algunas suposiciones sobre la simetría y homogeneidad del espacio-tiempo

- Longitud, masa y peso relativista.

1. Longitud: La longitud es la magnitud física que determina la distancia, es decir, la cantidad de espacio existente entre dos puntos.

La longitud es una de las magnitudes físicas fundamentales, en tanto que no puede ser definida en términos de otras magnitudes que se pueden medir. En muchos sistemas de medida, la longitud es una magnitud fundamental, de la cual derivan otras.

La longitud es una medida de una dimensión (lineal; por ejemplo la distancia en m), mientras que el área es una medida de dos dimensiones (al cuadrado; por ejemplo m²), y el volumen es una medida de tres dimensiones (cúbica; por ejemplo m³).

Sin embargo, según la teoría especial de la relatividad (Albert Einstein, 1905), la longitud no es una propiedad intrínseca de ningún objeto dado que dos observadores podrían medir el mismo objeto y obtener resultados diferentes (contracción de Lorentz).

El largo o longitud dimensional de un objeto es la medida de su eje tridimensional y. Esta es la manera tradicional en que se nombraba a la parte más larga de un objeto (en cuanto a su base horizontal y no su alto vertical). En coordenadas cartesianas bidimensionales, donde sólo existen los ejes xy no se denomina «largo». Los valores x indican el ancho (eje horizontal), y los y el alto (eje vertical).

2. Maza: En física, la masa (Del latín masa) es una medida de la cantidad de materia que posee un cuerpo.

Es una propiedad extrínseca de los cuerpos que determina la medida de la masa inercial y de la masa gravitacional. La unidad utilizada para medir la masa en el Sistema Internacional de Unidades es el kilogramo (kg). Es una magnitud escalar.

No debe confundirse con el peso, que es una magnitud vectorial que representa una fuerza. Tampoco debe confundirse con la cantidad de sustancia, cuya unidad en el Sistema Internacional de Unidades es el mol.

3. Peso Relativista: En física clásica, el peso (del latín pensum) es una medida de la fuerza gravitatoria que actúa sobre un objeto.

El peso equivale a la fuerza que ejerce un cuerpo sobre un punto de apoyo, originada por la acción del campo gravitatorio local sobre la masa del cuerpo. Por ser una fuerza, el peso se representa como un vector, definido por su módulo, dirección y sentido, aplicado en el centro de gravedad del cuerpo y dirigido aproximadamente hacia el centro de la Tierra. Por extensión de esta definición, también podemos referirnos al peso de un cuerpo en cualquier otro astro (Luna, Marte,...) en cuyas proximidades se encuentre.

La magnitud del peso de un objeto, desde la definición operacional de peso, depende tan sólo de la intensidad del campo gravitatorio local y de la masa del cuerpo, en un sentido estricto. Sin embargo, desde un punto de vista legal y práctico, se establece que el peso, cuando el sistema de referencia es la Tierra, comprende no solo la fuerza gravitatoria local, sino también la fuerza centrífuga local debido a la rotación de la Tierra; por el contrario, el empuje atmosférico no se incluye, ni ninguna otra fuerza externa.

-Relación relativista entre masa y energía. ( )

La equivalencia entre la masa y la energía dada por la expresión de la teoría de la relatividad de Einstein:

Dicha expresión estuvo sujeta a ciertas interpretaciones, algunas de ellas erróneas, aunque actualmente las consecuencias para la teoría de partículas de dicha ecuación están totalmente claras, y la expresión está bien demostrada desde un punto de vista experimental.

La expresión implica que la presencia de una cierta cantidad de masa conlleva una cierta cantidad de energía aunque la primera se encuentre en reposo. En mecánica relativista la energía en reposo de un cuerpo es el producto de su masa por su factor de conversión (velocidad de la luz al cuadrado), o que cierta cantidad de energía de un objeto en reposo por unidad de su propia masa es equivalente a la velocidad de la luz al cuadrado. Esto tiene consecuencia en ciertas reacciones entre partículas así un neutrón en reposo puede desintegrarse.

E= energía

m= masa

c= velocidad de la luz (3*10^8 m/s, aproximadamente)

Hoy se sabe que masa y energía son formas distintas de una misma cosa que recibe el nombre de masa-energía. Si la energía de un objeto disminuye una cantidad E, su masa también se reduce una cantidad igual a E/c2. Pero la masa-energía no desaparece, sino que se libera en forma de la llamada energía radiante.

-Teoría Cuántica y Efecto Foto Eléctrico

1. Teoría Cuántica: Es una teoría física basada en la utilización del concepto de unidad cuántica para describir las propiedades dinámicas de las partículas subatómicas y las interacciones entre la materia y la radiación. Las bases de la teoría fueron sentadas por el físico alemán Max Planck, que en 1900 postuló que la materia sólo puede emitir o absorber energía en pequeñas unidades discretas llamadas cuantos. Otra contribución fundamental al desarrollo de la teoría fue el principio de incertidumbre, formulado por el físico alemán Werner Heisenberg en 1927, y que afirma que no es posible especificar con exactitud simultáneamente la posición y el momento lineal de una partícula subatómica.

2. Efecto Foto Eléctrico: Al observar que el arco que salta entre dos electrodos conectados a alta tensión alcanza distancias mayores cuando se ilumina con luz ultravioleta que cuando se deja en la oscuridad. La explicación teórica fue hecha por Albert Einstein, quien publicó en 1905 el revolucionario artículo “Heurística de la generación y conversión de la luz”, basando su formulación de la fotoelectricidad en una extensión del trabajo sobre los cuantos de Max Planck. Más tarde Robert Andrews Millikan pasó diez años experimentando para demostrar que la teoría de Einstein no era correcta, para finalmente concluir que sí lo era.

Se podría decir que el efecto fotoeléctrico es lo opuesto a los rayos X, ya que el efecto fotoeléctrico indica que los fotones pueden transferir energía a los electrones. Los rayos X (no se sabía la naturaleza de su radiación, de ahí la incógnita "X") son la transformación en un fotón de toda o parte de la energía cinética de un electrón en movimiento. Esto se descubrió casualmente antes de que se dieran a conocer los trabajos de Planck y Einstein (aunque no se comprendió entonces).

En pocas palabras El Efecto Foto Eléctrico es el fenómeno en el que las partículas de luz llamadas fotón, impactan con los electrones de un metal arrancando sus átomos. El electrón se mueve durante el proceso, dado origen a una corriente eléctrica. Este fenómeno es aprovechado en las plantas que utilizan paneles solares, los cuales reciben la energía lumínica del sol transformándola en electricidad.

Albert Einstein publicó en 1905 varios artículos entre los cuales uno trataba del efecto fotoeléctrico y por el cual recibió el premio Nobel de Física en 1922. Mucho antes, en 1900, Max Plank había explicado el fenómeno de la radiación del cuerpo negro sugiriendo que la energía estaba cuan tizada, pero Einstein llegó aún más lejos explicando -de acuerdo a los cuantos de Plank- que no solo la energía sino también la materia son discontinúas.

-Modelos Atómicos

1. Modelo Atómico Dalton: El modelo permitió aclarar por primera vez por qué las sustancias químicas reaccionaban en proporciones estequiometricas fijas (Ley de las proporciones constantes), y por qué cuando dos sustancias reaccionan para formar dos o más compuestos

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