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Unidad 1: Principios de Mecánica Cuántica
"Los agujeros negros no son tan negros."Stephen Hawking
martes, 19 de marzo de 13
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Evolución del concepto de la Luz
martes, 19 de marzo de 13
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Refracción
Teoría ondulatoria
martes, 19 de marzo de 13
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Teoría corpuscular de Newton
martes, 19 de marzo de 13
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Experimento de Young de la doble rendija
martes, 19 de marzo de 13
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Con las aportaciones de Maxwell
Se sentaron las bases matemáticas de la teoría ondulatoria
r2 ~E =1
c2@2 ~E
@t2r2 ~B =
1
c2@2 ~B
@t2
c = 3 · 108[m/s]c =1
p✏0µ0
✏0 = 8, 8541878176 · 10�12[F/m]
µ0 = 4⇡ · 10�7[Tm/A]
martes, 19 de marzo de 13
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Dualidad onda-partícula
¡El fotón!
martes, 19 de marzo de 13
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Espectro electromagnético
E = hf =hc
�h = 6, 63 · 10�34[Js]
martes, 19 de marzo de 13
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Fotones Electrones liberados(corrientes)
Metal
Efecto Fotoeléctrico
martes, 19 de marzo de 13
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Ecuación del efecto fotoeléctrico
Ec
max
= (1
2mv2)
max
= hf � �
� = hfu =hc
�u
Energía cinética máxima Función de trabajo
Frecuancia umbral Longitud de onda umbral
martes, 19 de marzo de 13
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1.- Calcular la energía de los fotones correspondientes a la luz de 400nm de longitud de onda (violeta) y de 700nm (rojo).
2.- La intensidad del Sol en la superficie de la Tierra es aproximadamente 1400W/m2. Suponiendo que la energía media de los fotoelectrones es de 2eV, calcular el número de fotones que inciden sobre un área de 1cm2 cada segundo.
Resolver:
martes, 19 de marzo de 13
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E = pc
) p =E
c
) p =hf
�f
) p =h
�
p =h
�
Momentum de un fotón
martes, 19 de marzo de 13
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Longitud de onda de Compton �c
Efecto comptom
�c = 0, 0243A
martes, 19 de marzo de 13
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me
Un fotón de rayos X de longitud de onda 6·10-12[m] realiza una colisión frontal con un electrón de manera que el fotón dispersado se mueve en el sentido contrario al del fotón incidente. (a) ¿Cuál es la variación de longitud de onda experimentada por el fotón? (b) ¿Cuál es la energía cinética del electrón en retroceso?
Pe
P1 =h
�1
P2 =h
�2
Resolver:
martes, 19 de marzo de 13
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Hipótesis de Louis de Broglie
� =h
p
martes, 19 de marzo de 13
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Determinar la longitud de onda de De Broglie correspondiente a una masa de 10-6g que se mueve a una
velocidad de 10-6m/s.
Compare con el diámetro de un núcleo atómico
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Hallar la longitud de onda de De Broglie de una pelota de béisbol de masa 0,17kg que se mueve a 100km/h.
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Experimento de Davisson y Germer
V
Ni
Detector
Hazde
electrones α
Filamento
!"# $%&$"' &" ()*" *% #%+,%-,)& .($/ +"$%+% +. 0&% +"1*. &%$0#%*.2% (,&" 30. $%41,5& *%(6%#$7-0*%( 6#.(.&$%& *% +0%*,+%+ "&+%8-"#69(-0*": ;. 60.+.& -"46"#$%# -"4" 6%#$7-0*%('-"4" +.(-#,1. *% 4.-/&,-% +. <.=$"&' " -"4" "&+%(' -"4" .& .* .>6.#,4.&$" +. ?%@,(("&A B.#4.#:
C
Se puede controlar la energía de los
electrones
E = hf
martes, 19 de marzo de 13
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¿Ondas o partículas?
martes, 19 de marzo de 13
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