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FISICA MODERNA


Enviado por   •  12 de Julio de 2011  •  2.174 Palabras (9 Páginas)  •  1.167 Visitas

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FISICA MODERNA

En 1905, Albert Einstein, publicó una serie de trabajos que revolucionaron la física, principalmente representados por “La dualidad onda-partícula de la luz” y “La teoría de la relatividad” entre otros. Estos y los avances científicos como el descubrimiento de la existencia de otras galaxias, la superconductividad, el estudio del núcleo del átomo, y otros, permitieron lograr que años más tarde surgieran avances tecnológicos, como la invención del televisor, los rayos x, el radar, fibra óptica, el computador etc.

La misión final de la física actual es comprender la relación que existe entre las fuerzas que rigen la naturaleza: la gravedad, el electromagnetismo, la fuerza nuclear fuerte y la fuerza nuclear débil. Comprender y lograr una teoría de unificación, para así poder entender el universo y sus partículas. Se conoce, generalmente, por estudiar los fenómenos que se producen a la velocidad de la luz o valores cercanos a ella o cuyas escalas espaciales son del orden del tamaño del átomo o inferiores.

EFECTO FOTOELECTRICO

Basado en la emisión de electrones sobre un metal (cátodo). En 1905 A. Einstein predijo que en este proceso, la luz se comporta como compuesta por partículas (fotones) de energía , cada una de las cuales puede interaccionar con un solo electrón, y cada electrón puede interaccionar con un solo fotón.

Si para desprender el electrón del átomo se necesita una energía (función de trabajo), la energía cinética del electrón vendrá dada por . Esto indica que existe una frecuencia mínima para la cual la energía del fotón no es suficiente para desprender el electrón, .

Si entre el ánodo y el cátodo se establece un potencial tal que repele los electrones salientes, llegará un momento que tan solo los electrones más rápidos podrán llegar al cátodo, se tendrá . El potencial de corte será, pues

EFECTO COMPTON

El experimento de Compton consiste en la dispersión de rayos X por una lámina fina de granito. Se observa que según el ángulo de dispersión, la longitud de onda de parte de la luz cambia, mientras que parte de la luz permanece con la misma frecuencia. Al aumentar el ángulo de desviación, la diferencia entre ambas partes de la luz aumenta.

Supongamos que el electrón incidente interacciona con un electrón en reposo, produciendo un nuevo fotón formando un ángulo , mientras que el electrón retrocede con una energía cinética en un ángulo respecto la dirección de incidencia.

La conservación de la energía relativista, y las dos componentes del momento lineal, obtenemos las ecuaciones

0

Donde

La solución a estas ecuaciones es

Los dos picos se producen por que no solo los electrones desvían los fotones, también los núcleos lo hacen. Como la diferencia de longitud de onda es inversamente proporcional a la masa de la partícula que produce la desviación, y los núcleos son miles de veces mas pesados que los electrones, la diferencia de longitud de onda producida por los núcleos no se aprecia en comparación a la producida por los electrones.

ESPECTROS ATOMICOS

Cada átomo es capaz de emitir o absorber radiación electromagnética, aunque solamente en algunas frecuencias que son características propias de cada uno de los diferentes elementos químicos.

Si, mediante suministro de energía calorífica, se estimula un determinado elemento en su fase gaseosa, sus átomos emiten radiación en ciertas frecuencias del visible, que constituyen su espectro de emisión.

Si el mismo elemento, también en estado de gas, recibe radiación electromagnética, absorbe en ciertas frecuencias del visible, precisamente las mismas en las que emite cuando se estimula mediante calor. Este será su espectro de absorción.

Se cumple, así, la llamada Ley de Kirchoff, que nos indica que todo elemento absorbe radiación en las mismas longitudes de onda en las que la emite. Los espectros de absorción y de emisión resultan ser, pues, el negativo uno del otro.

Puesto que el espectro, tanto de emisión como de absorción, es característico de cada elemento, sirve para identificar cada uno de los elementos de la tabla periódica, por simple visualización y análisis de la posición de las líneas de absorción o emisión en su espectro.

Estas características se manifiestan ya se trate de un elemento puro o bien combinado con otros elementos, por lo que se obtiene un procedimiento bastante fiable de identificación.

Podemos, en definitiva, identificar la existencia de determinados elementos químicos en la composición de sistemas inaccesibles, como pueden ser objetos astronómicos, planetas, estrellas o sistemas estelares lejanos, aparte de que, también, y debido al Efecto Doppler-Fizeau, podemos establecer una componente de velocidad de acercamiento o alejamiento de nosotros.

GOTA DE ACEITE ROBERT MILLIKAN

El experimento de la gota de aceite fue un experimento realizado por Robert Millikan y Harvey Fletcher en 1909 para medir la carga elemental (la carga delelectrón).

El experimento implicaba equilibrar la fuerza gravitatoria hacia abajo con laflotabilidad hacia arriba y las fuerzas eléctricas en las minúsculas gotas de aceitecargadas suspendidas entre dos electrodos metálicos. Dado que la densidad del petróleo era conocida, las masas de las “gotas ", y por lo tanto sus fuerzas gravitatorias

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