Teoria Cuantica

PRÁCTICA # 2. BASE EXPERIMENTAL DE LA TEORÍA CUÁNTICA

COMPETENCIAS A DESARROLLAR:

*Explicar el efecto fotoeléctrico.

*Resolver problemas de longitud de onda y frecuencia del espectro de la luz visible.

PROPÓSITO:

Comprobar experimentalmente el fenómeno del efecto fotoeléctrico y determinar la longitud de onda de las líneas espectrales de diferentes elementos, para comprender la Teoría del modelo del átomo mecánico-cuántico.

CONOCIMIENTOS PREVIOS

¿En qué consiste la teoría de Planck?

Max Planck el Padre de la Cuántica., La teoría cuántica básicamente nos dice que la luz no llega de una manera continua, sino que está compuesta por pequeños paquetes de energía, a los que llamamos cuantos. Estos cuantos de energía se llaman fotones. Toda luz que nos llega viene por pequeños paquetes, no es continua. La teoría cuántica ha servido para demostrar los fenómenos que no se pudieron explicar con la teoría ondulatoria de la luz, pero hay fenómenos que no pueden ser explicados con la teoría cuántica, y además hay ciertos fenómenos que pueden ser explicados por ambas teorías.

¿Qué estudia la espectroscopia?

La espectroscopia UV Visible consiste en almacenar una muestra en una cubeta que deje pasar los rayos UV o Visibles y colocarla en un espectrofotómetro, que es un artefacto que le entrega luz de una longitud de onda definida y mide la absorbencia, es decir qué proporción absorbe la muestra de la luz que recibió. Para determinar la longitud de onda debe realizarse una espectroscopia de barrido, que consiste en un gráfico de absorbencia en función de la longitud de onda, y se determina cuál es la longitud de onda de máxima absorción

¿Cómo está integrado el espectro electromagnético de la luz visible?

Se le llama un espectro visible a la región del espectro electromagnético que el ojo humano es capaz de percibir. A la radiación electromagnética en este rango de longitudes de onda se le llama luz visible o simplemente luz. No hay límites exactos en el espectro visible; un típico ojo humano responderá a longitudes de onda desde 400 a 700 nm aunque algunas personas pueden ser capaces de percibir longitudes de onda desde 380 a 780 nm.

¿Qué significado tienen las líneas negras en el espectro de absorción?

Los cuerpos absorben radiación emitida desde otros cuerpos, eliminando del espectro de radiación que reciben aquellas bandas absorbidas, que quedan de color negro. Son lo que se llaman “rayas negras” o simplemente “rayas” del espectro.

Ocurre con la absorción, que unos cuerpos absorben la radiación de unas determinadas longitudes de onda y no absorben la radiación de otras longitudes de onda, por lo que cada cuerpo, cada elemento químico en realidad, tiene su propio espectro de absorción, correspondiéndose con su espectro de emisión, cual si fuera el negativo con el positivo de una película.

¿Qué es un cuerpo negro?

Un cuerpo negro es un objeto teórico o ideal que absorbe toda la luz y toda la energía radiante que incide sobre él. Nada de la radiación incidente se refleja o pasa a través del cuerpo negro. A pesar de su nombre, el cuerpo negro emite luz y constituye un sistema físico idealizado para el estudio de la emisión de radiación electromagnética. El nombre Cuerpo negro fue introducido por Gustav Kirchhoff en 1862. La luz emitida por un cuerpo negro se denomina radiación de cuerpo negro.

Todo cuerpo emite energía en forma de ondas electromagnéticas, siendo esta radiación, que se emite incluso en el vacío, tanto más intensa cuando más elevada es la temperatura del emisor. Los cuerpos no emiten con igual intensidad a todas las frecuencias o longitudes de onda, sino que siguen la ley de Planck.

A igualdad de temperatura, la energía emitida depende también de la naturaleza de la superficie; así, una superficie mate o negra tiene un poder emisor mayor que una superficie brillante. Así, la energía emitida por un filamento de carbón incandescente es mayor que la de un filamento de platino a la misma temperatura. La ley de Kirchhoff establece que un cuerpo que es buen emisor de energía es también buen absorbente de dicha energía. Así, los cuerpos de color negro son buenos absorbentes.

¿Qué es y cómo funciona una foto celda?

Las foto celdas convierten la luz del sol en energía eléctrica, esta es conducida a través de un alambré hacia las baterías donde es almacenada hasta que se necesita, en el camino hacia las baterías la corriente pasa a través de un controlador, el cual corta el flujo de corriente cuando las baterías están completamente cargadas. Para algunos aparatos la electricidad puede ser usada directamente de las baterías. A esta corriente se le llama " corriente directa " o "DC" y puede encender aparatos como las luces de los automóviles, radios, televisiones portátiles, luces intermitentes, etc. Para poder operar la mayoría de los aparatos que encontramos en una casa es necesaria la " corriente alterna " o "AC. Esta la podemos producir utilizando un invertido, el cual transforma la corriente directa"DC" en corriente alterna "AC".

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