fisica cuantica

UNNE – Facultad de Ingeniería

Física III

UNIDAD VII: FISICA CUANTICA
Radiación del cuerpo negro y teoría de Planck Efecto fotoeléctrico.
Cuantización de la radiación: fotón. Dualidad onda – partícula.

Índice

Introducción ......................................................................................................... 2
Radiación – Conceptos generales....................................................................... 4
Radiación luminosa .............................................................................................. 5
Cuerpo negro ....................................................................................................... 6
Cuerpo real.......................................................................................................... 7
Ley de Stefan Boltzman ....................................................................................... 7
Ley de Wien ......................................................................................................... 8
Teoría clásica de la radiación ............................................................................ 10
Ley de la radiación de Planck............................................................................ 11
El efecto fotoeléctrico ......................................................................................... 13
Teoría corpuscular del efecto fotoeléctrico ........................................................ 17
Efecto “Compton”............................................................................................... 21
Dualidad onda-partícula ..................................................................................... 23
Propiedades Ondulatorias de las particulas ....................................................... 24
Principio de incertidumbre de Heisemberg ........................................................ 27  

Ing. Arturo R. Castaño

Año 2008
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Física III

Introducción
La evolución histórica de la física es un ejemplo claro

de la evolución del

conocimiento

científico y nos permite ver como las teorías que se desarrollan son propias cada época: no se
puede hablar nunca de “ciencia cerrada” o definitivamente completa.
A finales del siglo XIX, la Mecánica Teórica y el Electromagnetismo eran las bases de lo quepodríamos denominar ahora física clásica, los razonamientos eran construcciones

mentales

que parecían perfectas de sus razonamientos, y verificados mediante la experimentación.
La mentalidad positivista de la época en el mundo occidental, había llevado a creer que la ciencia
en general y la física en particular, darían respuesta a todas las necesidades materiales de la
Humanidad, y que elpensamiento racional sería la herramienta para poder construir un mundo
más justo e igualitario.
La fe en la ciencia y en la física era tal que hubo físicos que se aventuraron a pensar que ya en el
siglo XIX la ciencia había tocado su techo, que no quedaba más nada que descubrir y que sólo
quedaba a la comunidad científica el afinar detalles en los modelos y teorías. Uno de los más
importantescientíficos de la época, William Thomson (Lord Kelvin) llego a decir “ya esta todo
descubierto”
La realidad se mostraría muy diferente a todas estas creencias, y a ello contribuyó el
descubrimiento de nuevos fenómenos como el de la radiactividad y el estudio de la radiación
electromagnética, frente a los que la mecánica clásica de Newton era del todo incapaz de ofrecer
una explicación.
Elpanorama se complicaría aún más con el descubrimiento e interpretación de los espectros
atómicos y el renacer de toda una nueva manera de entender el mundo: la mecánica
cuantica, aún hoy día no comprendida del todo en sus fundamentos conceptuales profundos.

Los nuevos hechos, tales como el concepto del electrón como unidad natural de carga
componente de la materia, el conocimiento del...