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ANTECEDENTES DE LA MECANICA CUANTICA

Figura 1, Extensión de la mecánica clásica a la región de altas velocidades por la relatividad especial; y a dimensiones pequeñas por la mecánica cuántica. Constantes fundamentales en cada región.

HISTORIA Y CRONOLOGIA DE LOS CAMBIOS EN LA FISICA.

Figura 2. Mapa cronológico del desarrollo de la física y algunos autores representativos quecontribuyeron a establecer bases solidas en cada teoría. [NOTA: los nombres a la derecha corresponde a los autores al término del periodo; mientras que autores a la izquierda están asociados con el inicio del periodo]

RADIACION DE CUERPO NEGRO El Problema de la Radiación Térmica; se enfoco en resolver la radiación emitida por un cuerpo como consecuencia de su temperatura y en el espectro de frecuenciasfigura 3. La forma detallada del espectro de radiación térmica emitido por un cuerpo caliente depende de la composición, sin embargo hay cuerpos que emiten con el mismo espectro llamado “cuerpo negro” el cual se define como aquel objeto que absorbe toda la radiación que le llega a su superficie.

Elaboro: Efrén Sánchez Meza

INTITUTO POLITECNICO NACIONAL,

ESIME-ZAC, Academia de Física Figura 3. Espectro de la intensidad de radiación emitida que muestra el incremento debido a la temperatura y el corrimiento en longitud de onda ò frecuencia atreves de densidad de energía.

La distribución espectral de la radiación de un cuerpo negro se especifica por la cantidad , llamada radiación espectral, definida tal que es igual a la energía emitida en forma de radiación con frecuencias en elintervalo entre y de un area unitaria de la superficie a temperatura absoluta T. En lugar de utilizar (energía por unidad de área) se requirió encontrar la energía radiada por unidad de volumen en el intervalo de frecuencias de entre y a temperatura absoluta T ó densidad volumétrica de energía . Relacionadas por: De esta forma; para poder explicar el espectro de la figura 3, de la densidad deenergía en función de la temperatura y el corrimiento en la frecuencia, fue necesario encontrar el numero de ondas electromagnéticas estacionarias en la cavidad de cuerpo negro y la energía promedio de esas ondas en un intervalo de frecuencias. Densidad de energía por unidad de volumen Donde es la energía promedio. es el numero de ondas electromagnéticas estacionarias con frecuencias en el intervalode y . Interpretación Clásica Plack

“La energía es un continuo y cualquier energía en el intervalo de es posible”

“La energía solo adquiere valores discretos” con Donde es la frecuencia. la const. de Planck n numero entero (numero cuántico)

Elaboro: Efrén Sánchez Meza

INTITUTO POLITECNICO NACIONAL,

ESIME-ZAC, Academia de Física

Donde

es la constante de Bolzmann. latemperatura en kelvin

En 1900 Max Planck publica: “La Teoría de distribución de energías del espectro normal” asegurando que la energía de las ondas electromagnéticas estacionarias es discreta y toma valores

Interacción Radiación-Materia
En cada caso se observa evidencia experimental que la radiación se comporta como partícula cuando interactúa con la materia; lo cual se distingue de la naturalezaondulatorio cuando esta se propaga.

Figura #. Espectro de la radiación electromagnética, en términos de la longitud de onda, frecuencia y energía.

Efecto Fotoeléctrico 1886-1887. Heinrich Hertz desarrolla el experimento que confirma la existencia de las ondas electromagnéticas y la Teoría electromagnética de Maxwell de la propagación de la luz. Mas tarde Hertz descubre un fenómeno que consisteen la emisión de cargas de la superficie de un metal (cátodo) cuando esta se ilumina con luz U-V conocido como Efecto Fotoeléctrico. Experimentalmente se tenían las siguientes observaciones. El voltaje de frenado es independiente de la intensidad del haz; pero la corriente de saturación dependía directamente del voltaje aplicado. Así, se puede medir la energía cinética de los electrones...
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