fisica cuantica


FISICA CUANTICA
FISICA MODERNA






Presentado por:
LAURA ESTEFANIA TAPIAS
JAVIER ORLANDO HURTADO
MARIO ELBER MALDONADO









PRESENTADO A: ING EDWIN RUA











FUNDACION UNIVERSITARIA DE SANGIL YOPAL
UNISANGIL
FACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERIAS



FISICA CUANTICA
FISICA MODERNA






Presentado por:
LAURA ESTEFANIA TAPIAS
JAVIER ORLANDOHURTADO
MARIO ELBER MALDONADO









PRESENTADO A: ING EDWIN RUA











FUNDACION UNIVERSITARIA DE SANGIL YOPAL
UNISANGIL
FACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERIAS



Física Cuántica- Física Moderna

INTRODUCCIÓN
Los apuntes recogidos en el presente documento corresponden al temario de la asignatura de tercer curso (finales del primer ciclo) Física Quántica de laFacultad de Física de la Universidad de Barcelona. Se tratan en primer lugar los grandes hechos experimentales que llevaron a la revolución que la mecánica cuántica supuso en la concepción de nuestro universo, pasando posteriormente a exponer brevemente los principales métodos de cálculo en que se basa la física cuántica, sin entrar en detalles abstractos sobre los espacios de Gilbert y la notaciónde Dirac. Por último, se resuelven algunos ejemplos simples de sistemas cuánticos, como son el caso de pozos unidimensionales y el átomo de hidrógeno. En general, los resultados se incluyen sin demostración.






























Propiedades corpusculares de la radiación
Radiación del cuerpo negro
Un cuerpo negro es aquel que absorbe toda la radiaciónelectromagnética que incide en su superficie. El teorema de Kirchoff, que afirma que todo buen emisor es buen un buen absorbente y viceversa, nos asegura que el cuerpo negro es también un emisor perfecto. Se observa que el espectro de emisión del cuerpo negro depende de la temperatura, según una densidad espectral de energía  , donde  representa la energía por unidad de volumen correspondiente aradiación electromagnética con frecuencia entre  y  .
La densidad total de energía viene dada por  . La radiancia  , flujo por unidad de tiempo de energía emitida, se relaciona con la densidad total de energía por  . La mismas relaciones son ciertas para la densidad espectral de energía i la radiancia espectral.
Stefan dedujo que la radiancia se relaciona con la temperatura según  , donde es laconstante de Stefan-Boltzmann. Wien dedujo también que  , de donde se deduce la ley del desplazamiento, que afirma que la frecuencia donde se emite el máximo de potencia es proporcional a la temperatura.
Max Plank dedujo experimentalmente la expresión definitiva

donde  es la constante de Plank.
Esta expresión se puede justificar suponiendo que  representa el número de modos en la cavidad confrecuencia entre y  . Si se supone que la energía de los modos sigue la distribución de Boltzmann discreta donde  y  es una constante de normalización  . La energía media de cada modo viene dada por

Comparando con la ley de Plank, vemos que  , y la radiación electromagnética se comporta como si estuviera formada por partículas de energía  .
El límite  da que la energía media de los modoses  (teorema de equipartición), resultado que resulta muy errónea a frecuencias altas (catástrofe ultravioleta). Los experimentos confirman la ley de Plank con  y la discretización de la energía.
Efecto fotoeléctrico
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 delas 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...