Planck 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” ............................................................................................... 21Dualidad onda-partícula ..................................................................................... 23 Propiedades Ondulatorias de las particulas ....................................................... 24 Principio de incertidumbre de Heisemberg ........................................................ 27  

Ing. Arturo R. Castaño

Año 2008 1 de 28

UNNE – Facultad de IngenieríaFísica 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 que podríamos denominar ahorafísica clásica, los razonamientos eran construcciones 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 el pensamiento racional sería la herramienta parapoder 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 importantes científicos de la época, William Thomson (LordKelvin) 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. El panorama se complicaría aún más con el descubrimiento einterpretación 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. mentales

Los nuevos hechos, tales como el concepto del electrón como unidad natural de carga componente de la materia, el conocimiento del efecto fotoeléctrico, el descubrimiento de los rayos X,...