Estructura de la materia fundamentos de la mecánica cuántica mecánica
Páginas: 35 (8592 palabras)
Publicado: 26 de mayo de 2011
ESTRUCTURA DE LA MATERIA
FUNDAMENTOS DE LA MECÁNICA CUÁNTICA MECÁNICA
Introducción Introducción Semestre 2009-1 Rafael Moreno Esparza
17/10/08 FUNDAMENTOS DE LA MECÁNICA CUÁNTICA 0
¿Cómo y Porqué existe el Mundo?
• Esta es quizá la más importante de todas las preguntas que un ser humano se puede hacer. • Es la raíz de la fe y la fantasía, del dogma y del desconcierto, de la poesía • ¡Yclaro de la búsqueda científica! • Pero ¿se puede contestar? • Probablemente no.
• Y aunque no esperamos contestarla completamente, podemos aproximarnos a la respuesta.
17/10/08 FUNDAMENTOS DE LA MECÁNICA CUÁNTICA 1
¿Cómo responder? ¿Cómo responder?
• Empleando una técnica científica para describir y discutir escenarios, estrategias y soluciones de este problema. • Esta discusión nos permitiráiluminar aunque sea un poco nuestra comprensión del universo. • Pero para ello debemos presentar algunos términos que nos ayudarán a comprender dicha evidencia. • Para contestar lo anterior, es necesario discutir primero acerca de la radiación, que es el medio por el cual percibimos al universo. • La radiación incluye a las ondas de radio, las microondas, los rayos infrarrojos, la luz visible, laradiación ultravioleta, los rayos X, y a los rayos gama.
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El espectro visible
• Al hacer pasar un haz de luz del sol por un prisma, o cuando hacemos incidir la luz en un CD, observamos un fenómeno muy llamativo, la aparición de una banda de colores. • Estos colores, son familiares para quien haya visto un arco iris. • Estos colores, rojo,naranja, amarillo, verde, azul y violeta, parecieran tener un número infinito de tonalidades mezclándose suavemente unos en los otros.
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1
El arcoiris
Espectro visible
• Todos estos colores juntos, constituyen lo que conocemos como espectro visible o espectro óptico. • Esta es la única parte del espectro que el ojo humano puede ver. • Espectro dela luz visible y sus longitudes de onda en metros:
Un arco iris. Es causado por la refracción y la reflexión de 17/10/08 FUNDAMENTOS DE LA de agua. 4 la luz solar al atravesar las gotas MECÁNICA CUÁNTICA
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FUNDAMENTOS DE LA MECÁNICA CUÁNTICA
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Extendiendo el espectro
• La mayor parte de la energía del universo se transporta por medio de la radiación. • Una prueba de ello esla gran cantidad de energía que emite el sol. • El espectro visual sin embargo, no es más que una pequeña porción del espectro electromagnético existente, el cual se extiende en ambas direcciones de los límites del arco iris. • De esta manera, tenemos que el espectro es el conjunto de ondas electromagnéticas.
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Extendiendo el espectro
• Que vandesde las de menor longitud de onda y por lo tanto mayor frecuencia y energía, como son los rayos cósmicos, rayos gamma, y rayos X. • Pasando por la luz ultravioleta, luz visible (que en realidad ocupa una estrecha franja del espectro electromagnético), infrarroja. • Hasta las ondas electromagnéticas de mayor longitud de onda y menor energía como son las ondas de radio. • En cualquier caso, cadauna de las categorías son de ondas de variación de campo electromagnético.
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2
Un poco de historia
• Los estudios de ondas al principio se referían a las correspondientes al espectro visible cuyas longitudes de onda están comprendidas entre 4x10-5 y 7.5x10-5 cm. • En el año 1800, W. Herschell, descubrió, gracias a la elevación de la temperaturafuera de la luz visible, la zona infrarroja del espectro, al proyectar el espectro solar sobre una serie de termómetros.
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Un poco de historia
• En la misma época, Johann Wilhelm Ritter y WilliamWollaston descubrieron por medio del ennegrecimiento de las sales de plata la zona del ultravioleta.
• Empleando un prisma como este
17/10/08...
FUNDAMENTOS DE LA MECÁNICA CUÁNTICA MECÁNICA
Introducción Introducción Semestre 2009-1 Rafael Moreno Esparza
17/10/08 FUNDAMENTOS DE LA MECÁNICA CUÁNTICA 0
¿Cómo y Porqué existe el Mundo?
• Esta es quizá la más importante de todas las preguntas que un ser humano se puede hacer. • Es la raíz de la fe y la fantasía, del dogma y del desconcierto, de la poesía • ¡Yclaro de la búsqueda científica! • Pero ¿se puede contestar? • Probablemente no.
• Y aunque no esperamos contestarla completamente, podemos aproximarnos a la respuesta.
17/10/08 FUNDAMENTOS DE LA MECÁNICA CUÁNTICA 1
¿Cómo responder? ¿Cómo responder?
• Empleando una técnica científica para describir y discutir escenarios, estrategias y soluciones de este problema. • Esta discusión nos permitiráiluminar aunque sea un poco nuestra comprensión del universo. • Pero para ello debemos presentar algunos términos que nos ayudarán a comprender dicha evidencia. • Para contestar lo anterior, es necesario discutir primero acerca de la radiación, que es el medio por el cual percibimos al universo. • La radiación incluye a las ondas de radio, las microondas, los rayos infrarrojos, la luz visible, laradiación ultravioleta, los rayos X, y a los rayos gama.
17/10/08 FUNDAMENTOS DE LA MECÁNICA CUÁNTICA 2
El espectro visible
• Al hacer pasar un haz de luz del sol por un prisma, o cuando hacemos incidir la luz en un CD, observamos un fenómeno muy llamativo, la aparición de una banda de colores. • Estos colores, son familiares para quien haya visto un arco iris. • Estos colores, rojo,naranja, amarillo, verde, azul y violeta, parecieran tener un número infinito de tonalidades mezclándose suavemente unos en los otros.
17/10/08 FUNDAMENTOS DE LA MECÁNICA CUÁNTICA 3
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El arcoiris
Espectro visible
• Todos estos colores juntos, constituyen lo que conocemos como espectro visible o espectro óptico. • Esta es la única parte del espectro que el ojo humano puede ver. • Espectro dela luz visible y sus longitudes de onda en metros:
Un arco iris. Es causado por la refracción y la reflexión de 17/10/08 FUNDAMENTOS DE LA de agua. 4 la luz solar al atravesar las gotas MECÁNICA CUÁNTICA
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FUNDAMENTOS DE LA MECÁNICA CUÁNTICA
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Extendiendo el espectro
• La mayor parte de la energía del universo se transporta por medio de la radiación. • Una prueba de ello esla gran cantidad de energía que emite el sol. • El espectro visual sin embargo, no es más que una pequeña porción del espectro electromagnético existente, el cual se extiende en ambas direcciones de los límites del arco iris. • De esta manera, tenemos que el espectro es el conjunto de ondas electromagnéticas.
17/10/08 FUNDAMENTOS DE LA MECÁNICA CUÁNTICA 6
Extendiendo el espectro
• Que vandesde las de menor longitud de onda y por lo tanto mayor frecuencia y energía, como son los rayos cósmicos, rayos gamma, y rayos X. • Pasando por la luz ultravioleta, luz visible (que en realidad ocupa una estrecha franja del espectro electromagnético), infrarroja. • Hasta las ondas electromagnéticas de mayor longitud de onda y menor energía como son las ondas de radio. • En cualquier caso, cadauna de las categorías son de ondas de variación de campo electromagnético.
17/10/08 FUNDAMENTOS DE LA MECÁNICA CUÁNTICA 7
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Un poco de historia
• Los estudios de ondas al principio se referían a las correspondientes al espectro visible cuyas longitudes de onda están comprendidas entre 4x10-5 y 7.5x10-5 cm. • En el año 1800, W. Herschell, descubrió, gracias a la elevación de la temperaturafuera de la luz visible, la zona infrarroja del espectro, al proyectar el espectro solar sobre una serie de termómetros.
17/10/08 FUNDAMENTOS DE LA MECÁNICA CUÁNTICA 8
Un poco de historia
• En la misma época, Johann Wilhelm Ritter y WilliamWollaston descubrieron por medio del ennegrecimiento de las sales de plata la zona del ultravioleta.
• Empleando un prisma como este
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