Física cuántica

FISICA CUANTICA
Dr. Mario Piris Silvera

Instittuto Superior de Ciencias y Tecnología Nucleares

Editorial ISCTN, 1999.
La Habana, Cuba

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Índice general
1. Cuantos de luz.
1.1. Cuerpo Negro. Hipótesis de Plank. . . . . . . . . . . . . . . .
1.1.1. Radiación térmica en equilibrio. . . . . . . . . . . . . .
1.1.2. Absorbancia y emisividad. Ley de Kircho¤. . . . . . . .
1.1.3.Cuerpo Negro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.1.4. Fórmula de Rayleigh-Jeans. . . . . . . . . . . . . . . .
1.1.5. Fórmula de Plank. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.2. Efecto Fotoeléctrico. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.2.1. Experimentos de Hertz y Thomson. . . . . . . . . . . .
1.2.2. Explicación clásica del fotoefecto. De…ciencias. . . . . .
1.2.3.Explicación cuántica del fotoefecto. Fórmula de Einstein.
1.2.4. Propiedades ondulatorias en el fotoefecto . . . . . . . .
1.3. Efecto Compton. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.3.1. Teoría de Compton y Debay. . . . . . . . . . . . . . . .
1.3.2. Cuantos de luz y el fenómeno de la interferencia . . . .

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2. Laestructura del átomo
2.1. Modelo nuclear del átomo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.1.1. Modelo atómico de Thomson . . . . . . . . . . . . . .
2.1.2. Experimento de Geiger y Marsden . . . . . . . . . . . .
2.1.3. Modelo planetario de Rutherford . . . . . . . . . . . .
2.1.4. Fórmula de la dispersión de Rutherford . . . . . . . . .
2.1.5. Fórmula de Rutherford para la sección diferenciale…caz
2.1.6. Comprobación experimental de la fórmula de Ru- therford . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.1.7. Di…cultades del modelo planetario . . . . . . . . . . . .
2.2. Teoría de Bohr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2.1. Espectros atómicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2.2. Postulados de Bohr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.2.3. Teoría de Bohr para el átomo de un electrón . . . . . .
2.2.4. Experimento de Franck y Hertz . . . . . . . . . . . . .

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ÍNDICE GENERAL
2.2.5. Condiciones de cuantización de Wilson y Sommerfeld . 57
2.2.6. De…ciencias de la teoría de Bohr . . . . . . . . . . . . . 58

3. Propiedades ondulatorias de la materia
3.1.La hipótesis de Louis de Broglie. . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.1.1. Relación entre las características corpusculares y ondulatorias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.1.2. Velocidad de fase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.1.3. Velocidad de grupo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.1.4. Los paquetes de onda . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.1.5.Comprobación experimental . . . . . . . . . . . . . . .
3.1.6. Interpretación estadística de las ondas de Broglie . . .
3.1.7. La función de onda . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2. Relaciones de indeterminación . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2.1. Relación de indeterminación de Heisenberg para la coordenada y el momentum . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2.2. Interpretaciónfísica del principio de indeterminación
de Heisenberg . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2.3. Las relaciones de indeterminación como relaciones universales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2.4. Relación entre la medición y el principio de indeterminación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2.5. Relación de indeterminación para la energía y eltiempo
3.2.6. Complementariedad y Causalidad . . . . . . . . . . . .

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4. Mecánica Cuántica Ondulatoria
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4.1. Ecuación de Schrödinger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
4.1.1. La conservación del número de partículas materiales. . 90
4.1.2. Condiciones generales que se imponen a la ecuación de
Schrödinger . ....