Asdfd
Páginas: 8 (1814 palabras)
Publicado: 8 de diciembre de 2012
INTRODUCCIÓN A LA FÍSICA CUÁNTICA
0. INTRODUCCIÓN
A finales del siglo XIX la Física pareció una ciencia terminada, estructurada en dos grandes teorías: la mecánica de Newton y la teoría electromagnética de Maxwell. Estas teorías usan dos conceptos básicos acerca de la energía física y sus mecanismos de propagación.
A.1 Recordad las diferencias fundamentales entre los dos conceptos queutilizó la física clásica para describir la energía y sus mecanismos de propagación: partículas y ondas.
Aunque la física clásica había logrado un gran éxito, pronto surgieron problemas que no se podían resolver con los conocimientos disponibles. En el tema anterior hemos visto que algunos de estos problemas propiciaron una teoría alternativa a la mecánica de Newton: la relatividad. Aquíveremos que otros problemas (sobre procesos de interacción entre luz y materia) indujeron la creación de otra teoría: la física cuántica.
1. PROBLEMAS QUE LA FÍSICA CLÁSICA NO PUDO EXPLICAR. EL EFECTO FOTOELÉCTRICO, EL EFECTO COMPTON Y LOS ESPECTROS ATÓMICOS. INVENCIÓN DEL CONCEPTO DE FOTÓN.
A.2 En 1886 y 1887 Hertz realizó los experimentos que confirmaron la existencia de las ondaselectromagnéticas. En el curso de estos experimentos Hertz observó que ocurría más fácilmente una descarga eléctrica entre los electrodos cuando se iluminaba uno de ellos. Intentad explicar este fenómeno.
A.3 Teniendo en cuenta que la luz es una onda electromagnética, razonad cómo deberían influir la frecuencia, la intensidad luminosa y el metal en: a) la cantidad de electrones emitidos por segundo; b) laenergía cinética de los electrones emitidos.
A.4 Exposición por el profesor de los resultados experimentales del efecto fotoeléctrico.
A.5 Sugerid una nueva hipótesis sobre la naturaleza de la luz para interpretar el efecto fotoeléctrico.
A.6 (Selectividad, 1997) Calculad la energía de un fotón de luz verde, de longitud de onda (=670nm. (constante de Planck h = 6.63·10-34Js)
A.7(Selectividad, 1997) La luz solar que llega a la Tierra tiene una intensidad de 1800W/m. ¿Cuántos fotones por metro cuadrado y por segundo representa esta radiación? Suponed una longitud de onda media para la luz solar de 550nm.
A.8 Escribid una ecuación relacionando la energía del fotón incidente con la energía cinética del electrón liberado en el efecto fotoelécrico.
A.9 (Selectividad, 1994)Sobre una superficie de potasio situada en el vacío incide luz amarilla ((=5.89·10-7m), produciéndose emisión fotoeléctrica. a) ¿Qué trabajo se requiere para arrancar un electrón de la capa más externa? b) ¿Qué energía cinética tienen los electrones arrancados de la superficie de potasio? (longitud de onda umbral para el potasio = 7.1·10-7m).
A.10 (Selectividad, 2002) Cuando se ilumina un ciertometal con luz monocromática de frecuencia 1.2·1015 Hz es necesario aplicar un potencial de frenado de 2V para anular la foto-corriente que se produce. a) Determinad a frecuencia mínima que ha de tener la luz para extraer electrones de dicho metal. b) Si la luz fuese de 150nm de longitud de onda, calculad la tensión necesaria para anular la foto-corriente (carga del electrón = -1,6·10-19C)
A.11(Selectividad, 1995) Con luz de longitud de onda (=600·10-9m se ilumina un metal que tiene una función de trabajo fotoeléctrico de 2eV. Hallad: a) La energía del fotón. b) La energía cinética del fotoelectrón de mayor energía. c) El potencial de frenado.
A.12 (Selectividad, 1998) El bario tiene una función de trabajo de 2.48eV. Hallad la energía cinética máxima de los electrones que emitirá alser iluminado con luz de longitud de onda de 480nm. ¿Cuál es la velocidad de estos electrones? (me = 9.1·10-31Kg; qe = -1,6·10-19C)
A.13 (Selectividad, 2003) El trabajo de extracción del platino es 1.01·10-18J. El efecto fotoeléctrico se produce en el platino cuando la luz que incide tiene una longitud de onda menor que 198nm. a) Calculad la energía cinética máxima de los electrones emitidos...
0. INTRODUCCIÓN
A finales del siglo XIX la Física pareció una ciencia terminada, estructurada en dos grandes teorías: la mecánica de Newton y la teoría electromagnética de Maxwell. Estas teorías usan dos conceptos básicos acerca de la energía física y sus mecanismos de propagación.
A.1 Recordad las diferencias fundamentales entre los dos conceptos queutilizó la física clásica para describir la energía y sus mecanismos de propagación: partículas y ondas.
Aunque la física clásica había logrado un gran éxito, pronto surgieron problemas que no se podían resolver con los conocimientos disponibles. En el tema anterior hemos visto que algunos de estos problemas propiciaron una teoría alternativa a la mecánica de Newton: la relatividad. Aquíveremos que otros problemas (sobre procesos de interacción entre luz y materia) indujeron la creación de otra teoría: la física cuántica.
1. PROBLEMAS QUE LA FÍSICA CLÁSICA NO PUDO EXPLICAR. EL EFECTO FOTOELÉCTRICO, EL EFECTO COMPTON Y LOS ESPECTROS ATÓMICOS. INVENCIÓN DEL CONCEPTO DE FOTÓN.
A.2 En 1886 y 1887 Hertz realizó los experimentos que confirmaron la existencia de las ondaselectromagnéticas. En el curso de estos experimentos Hertz observó que ocurría más fácilmente una descarga eléctrica entre los electrodos cuando se iluminaba uno de ellos. Intentad explicar este fenómeno.
A.3 Teniendo en cuenta que la luz es una onda electromagnética, razonad cómo deberían influir la frecuencia, la intensidad luminosa y el metal en: a) la cantidad de electrones emitidos por segundo; b) laenergía cinética de los electrones emitidos.
A.4 Exposición por el profesor de los resultados experimentales del efecto fotoeléctrico.
A.5 Sugerid una nueva hipótesis sobre la naturaleza de la luz para interpretar el efecto fotoeléctrico.
A.6 (Selectividad, 1997) Calculad la energía de un fotón de luz verde, de longitud de onda (=670nm. (constante de Planck h = 6.63·10-34Js)
A.7(Selectividad, 1997) La luz solar que llega a la Tierra tiene una intensidad de 1800W/m. ¿Cuántos fotones por metro cuadrado y por segundo representa esta radiación? Suponed una longitud de onda media para la luz solar de 550nm.
A.8 Escribid una ecuación relacionando la energía del fotón incidente con la energía cinética del electrón liberado en el efecto fotoelécrico.
A.9 (Selectividad, 1994)Sobre una superficie de potasio situada en el vacío incide luz amarilla ((=5.89·10-7m), produciéndose emisión fotoeléctrica. a) ¿Qué trabajo se requiere para arrancar un electrón de la capa más externa? b) ¿Qué energía cinética tienen los electrones arrancados de la superficie de potasio? (longitud de onda umbral para el potasio = 7.1·10-7m).
A.10 (Selectividad, 2002) Cuando se ilumina un ciertometal con luz monocromática de frecuencia 1.2·1015 Hz es necesario aplicar un potencial de frenado de 2V para anular la foto-corriente que se produce. a) Determinad a frecuencia mínima que ha de tener la luz para extraer electrones de dicho metal. b) Si la luz fuese de 150nm de longitud de onda, calculad la tensión necesaria para anular la foto-corriente (carga del electrón = -1,6·10-19C)
A.11(Selectividad, 1995) Con luz de longitud de onda (=600·10-9m se ilumina un metal que tiene una función de trabajo fotoeléctrico de 2eV. Hallad: a) La energía del fotón. b) La energía cinética del fotoelectrón de mayor energía. c) El potencial de frenado.
A.12 (Selectividad, 1998) El bario tiene una función de trabajo de 2.48eV. Hallad la energía cinética máxima de los electrones que emitirá alser iluminado con luz de longitud de onda de 480nm. ¿Cuál es la velocidad de estos electrones? (me = 9.1·10-31Kg; qe = -1,6·10-19C)
A.13 (Selectividad, 2003) El trabajo de extracción del platino es 1.01·10-18J. El efecto fotoeléctrico se produce en el platino cuando la luz que incide tiene una longitud de onda menor que 198nm. a) Calculad la energía cinética máxima de los electrones emitidos...
Leer documento completo
Regístrate para leer el documento completo.