128068958 Curso Fisica Moderna Virgilio Hellip

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Virgilio Acosta
Clyde L. Cowan
JS.J_ Grah

11-

......

curso de

FISleA M00ERNA
VIRGILIO ACOSTA
ACADEMIA NAVAL DE LOS ESTADOS UNIDOS

CLYDE L. COWAN
UNIVERSIDAD CATOllCA DE AMERICA

B.].GRAHAM
ACADEMIA NAVAL DE LOS ESTADOS UNIDOS

Traductor y adaptador:
I /ü.-\.QUÍN SADA ANAYA
Departamento de Física
#aía Mecánica y Eléctrica
. ~acional, México, D.E

OXFORD
UNIVBRSITY PRBSS

ContenidoPrefacio

X111

Prólogo a la edición en español
Primera parte

Espacio y Tiempo

xv
1

1 Espacio y tiempo
3
1-1 El vacío físico
4
1-2 El espejo del espacio-tiempo
6
7
1-3 La medida del espacio-tiempo
1-4 Materia y espacio-tiempo
8
1-5 Resumen 9
2

Leyes de conservación
11
2-1 Conservación del momento lineal
12
14
2-2 Conservación del momento angular
2-3 Conservación de la energía
16
2-4 Campos
18

3Relatividad clásica
22
3-1 Límites del "sentido común"
23
24
3-2 Principio clásico de la relatividad
3-3 Invariancia de la conservación del momento lineal
3-4 Invariancia de las leyes de Newton 28

4 El experimento de Michelson-Morley
32
4-1 El conflicto se desarrolla 33
4-2 Las transformaciones de Lorentz
36
4-3 Composición de velocidades de Lorentz

39

5 Consecuencias de las transformaciones deLorentz
5-1 Contracción de la longitud
44
5-2 Dilatación de los intervalos temporales 46

43

lJ¡ii'

CONTENIDO

5~3

5~4

Interpretación del experimento de Micc.elson~Morley
Solución de Einstein al conflicto
51

49

6 Mecánica relativista

55
6~1
Masa y momento
56
6~2
Definición de fuerza
58
6~3 Energía cinética relativista
6-4 Energía total
61
6-5 Revisión esquemática 64

Segunda partePartículas y Ondas

59

69

7 El efecto fotoeléctrico
71
7-1 Cuantos de electricidad
72
7-2 Emisión electrónica 72
7-3 Efecto fotoeléctrico
73
8

Rayos X 77
8-1 Roentgen
78
8-2 Rayos X 78
8-3 Difracción de Rayos X 83
8-4 Difracción de Rayos X por l\na red de difracción
8-5 Efecto Compton
86

9 Producción de pares
92
9-1 Interacción de la radiación con la materia
9-2 Producción de pares
93
9-3 Aniquilaciónde pares
96
9-4 Absorción de fotones
96

85

93

10 Naturaleza ondulatoria de las partículas
100
10-1 El dilema onda-corpúsculo
101
10-2 OndasdedeBroglie
101
10-3 Confirmación experimental de las partículas ondulatorias
104
10-4 Paquetes de ondas
10-5 El principio de incertidumbre
107
10-6 Otra forma del principio de incertidumbre
109
11

El experimento de Rutherford
113
11-1 El modelo nuclear delátomo
114
11-2 Montaje experimental
115
1 1-3 Parámetro de impacto y ángulo de dispersión
11-4 Fórmula de dispersión de Rutherford
119

12 El modelo de Bohr I
12-1 Modelo Planetario

124
125

116

102

-

--

----=

~~=---~-

r=-=--=--=......~-=

CONTENIDO

12-2
12-3
12-4
12-5
12-6

Espectros atómicos 128
El modelo de Bohr-Postulados 129
El modelo de Bohr-Estados de la energía 129
La constantede Rydberg y las series espectrales
133
El modelo de Bohr y el principio de correspondencia
133

13 El modelo de Bohr 11
137
13-1 Atamos hidrogenóideos
138
13-2 Corrección para el movimiento nuclear 140
13-3 El experimento de Franck-Hertz
142
13-4 El experimento de Franck-Hertz - Interpretación
Tercera parte: El átomo

144

149

14 La ecuación de Schriidinger I
151
14-1 La radiación del cuerponegro
152
155
14-2 Funciones de onda
14-3 La ecuación de Schrodinger
156
14-3 (a) Corriente de probabilidad
157
14-4 La ecuación de Schrodinger independiente del tiempo

160

15 La ecuación de Schriidinger 11
162
15-1 El Hamiltoniano
163
15-2 Operadores
164
15-3 (a) Valores promedio o esperados
165
15-3 El pozo de potencial 167
15-4 Solución de las ecuaciones diferenciales
171
15-5 La partícula en unacaja tridimensional
173
16 Algunas aplicaciones de la ecuación de Schriidinger
179
180
16-1 El oscilador armónico clásico
16-2 El oscilador armónico mecano-cuántico
181
188
16-3 El efecto tunel
16-4 Potenciales periódicos y el modelo de Kronig-Penney
199
17 Diferentes modelos de la mecánica
17-1 Modelos de la mecánica
200
17-2 Mecánica clásica 200
17-3 Mecánica relativista 204
17-4 Mecánica...