fisica 3



TEORIA CUANTICA DE LA LUZ






JESUS ESTEBAN ARIAS DUEÑAS
201122648



PRESENTADO A:
CARLOS CARREÑO
INGENIERO ELECTROMECANICO







UNIVERSIDAD PEDAGOGICA Y TECNOLOGICA DE COLOMBIA
FACULTAD SECCIONLA DUITAMA
ESCUELA DE INGENIERIA ELECTROMECANICA
2013
1. Explique la naturaleza electromagnética de la luz.
Maxwell estaba interesado en particular en los efectos delas oscilaciones de la corriente eléctrica en los alambres. Según su teoría una corriente eléctrica debía generar campos eléctricos y magnéticos fluctuantes en la región circundante a la perturbación original. Maxwell predecía que las ondas irradiadas debían comportarse exactamente como la luz, donde las ondas electromagnéticas debían reflejarse en espejos metálicos, ser refractadas por dieléctricoscomo el cristal, también podía concluirse que la luz era un tipo de onda de Maxwell electromagnética creada por osciladores eléctricos de frecuencia extremadamente alta en la materia.

Más adelante Heinrich Hertz desarrollo una serie de experimentos brillantes, demostrando así que la teoría de Maxwell era correcta y que en efecto una corriente eléctrica que oscila irradia ondaselectromagnéticas que poseen todas las características de la luz. Hertz demostró que estas ondas electromagnéticas podían reflejarse, refractarse, enfocarse, polarizarse y hacer que interfirieran: en resumen, convenció a los físicos de aquel entonces que las ondas hertzianas y las ondas de luz eran lo mismo.
Hertz termina su análisis, al describir su transmisor de chispa, enfatizo: “es esencial pulir confrecuencia las superficies de las terminales de la chispa” para poder garantizar que opere de manera confiable.

2. Explique por qué los cuerpos cambian de color cuando aumenta o disminuye su temperatura.
Gustavo Kirchhoff demostró el importante teorema que lleva su nombre cuando probo con razonamientos basados en la termodinámica, que para cualquier cuerpo en equilibrio térmico con la radiación lapotencia emitida es proporcional a la potencia absorbida. El cambio de color del cuerpo depende de la frecuencia de la luz y de la temperatura absoluta del cuerpo.
Un cuerpo negro se define como un objeto que absorbe toda la radiación electromagnética que incide sobre él, por lo que en consecuencia parece negro. Un cuerpo negro también es un radiador ideal.



3. ¿Qué son los cuantos de energíade acuerdo a la hipótesis de Planck?
Planck debió suponer que la energía total de un resonador con frecuencia mecánica f solo podía ser múltiplo entero de hf o bien,

Donde h es una constante fundamental de la física cuántica conocida como constante de Planck. Además concluyo que se emitía radiación de frecuencia f solo cuando un resonador caía al siguiente estado energético más bajo. Por tantoel resonador puede cambiar su energía solo por una diferencia E. es decir, no puede perder cualquier cantidad de su energía total, sino solo una cantidad finita denominada cuanto de energía.



4. De acuerdo a Einstein, ¿que son los cuantos de luz?
Einstein desafío los éxitos de la teoría clásica ondulatoria de la luz de Maxwell. Aquí, identifico una inconsistencia entre la cubanización delos osciladores en las paredes del cuerpo negro de Planck y la insistencia de este en la radiación de la cavidad constaba de ondas electromagnéticas clásicas.
Al demostrar que el cambio en la entropía de la radiación del cuerpo negro era como el cambio en la entropía de un gas ideal integrado por partículas independientes, Einstein llego a la conclusión de que la luz misma estaba constituida porgranos, cantidades finitas irreducibles, o cuantos de energía.

5. Explique el efecto fotoeléctrico y el significado del parámetro “función de trabajo” de los diferentes metales.
Einstein explicaba el efecto fotoeléctrico de la siguiente manera:
Sostuvo que la energía de la luz no se distribuye de manera uniforme sobre el frente de onda clásico, sino que se concentra en regiones discretas...