Miniactividad

Este enlace redirige a una actividad corta y sencilla relacionada con la Física Moderna, con la que podemos comprobar lo que sabemos o hemos aprendido.

Dualidad onda-corpúsculo

En el siguiente documento se hace una presentación rápida y resumida de la dualidad onda-corpúsculo nacida de la hipótesis del físico francés Louis de Broglie, por la que se llevó el Premio Nobel.

Muro digital

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Modelo atómico de Bohr

En el presente documento se explica el modelo atómico de Niels Bohr. El documento está sacado de la página de FisQuiWeb.

Espectros atómicos

Cuando suministramos energía a los átomos de un elemento en estado gaseoso, estos se excitan y emiten radiación electromagnética, parte en el espectro visible. Si se analiza la radiación emitida con un espectroscopio, podemos ver un espectro discontinuo formado por una serie de rayas que integran la radiación que se analiza. Existen dos tipos de espectros: el de absorción y el de emisión. El de absorción muestra la fracción de la radiación incidente que un material absorbe dentro de un rango de frecuencias y el de emisión corresponde a las frecuencias emitidas por átomos de un determinado elemento en estado gaseoso cuando se le suministra energía. Los átomos no emiten ni absorben para todas las frecuencias, lo que viene a confirmar la naturaleza discontinua de la energía en los átomos. Niels Bohr propuso su modelo atómico (que veremos en otra entrada) en 1913, mediante el cual se pueden explicar estos espectros y la discontinuidad de la energía, según los saltos de una órbita a otra de los electrones.

Cada elemento tiene un espectro de emisión y otro de absorción. Podemos ver los de todos los elementos en el siguiente enlace.

La espectroscopia tiene aplicaciones importantes en astronomía, física, química..., siendo muy útil para determinar la composición de estrellas, nebulosas, materiales, etc. 

Efecto fotoeléctrico

Uno de los fenómenos que sin duda impulsó la Teoría Cuántica fue la descripción de Einstein del efecto fotoeléctrico. El efecto fotoeléctrico fue descubierto por Heinrich Hertz en 1887,al observar que el arco que salta entre dos electrodos conectados a alta tensión alcanza distancias mayores cuando se ilumina con luz ultravioleta que cuando se deja en la oscuridad. La explicación de dicho fenómeno no llegaría hasta 1905, cuando Einstein explicó el efecto fotoeléctrico basándose en la teoría de los cuantos de Max Planck, y por lo que más tarde sería galardonado con el Premio Nobel. Llegados aquí podemos contar una curiosa anécdota de la historia de la ciencia: el físico estadounidense Robert Millikan estaba convencido de que la teoría cuántica era errónea y que por tanto la explicación de Einstein también. Pues bien, Millikan dedicó una década de su vida a diseñar y realizar experimentos para demostrar que Einstein estaba equivocado y finalmente lo que logró fue demostrar experimentalmente que estaba en lo cierto, trabajo por el cual fue galardonado con el Premio Nobel.

El efecto fotoeléctrico consiste en la extracción de electrones de un metal debido a la incidencia de luz. Si la luz tiene la suficiente frecuencia, cada fotón de la misma transmitirá toda su energía a un electrón del metal irradiado, y si éste alcanza una energía suficiente puede escapar del metal. Por debajo de una determinada frecuencia, denominada frecuencia umbral, este fenómeno no se produce. Una explicación más detallada se puede encontrar en los enlaces que aparecen al margen en el blog, aquí lo que dejaremos será la siguiente simulación, para poder ver y entender mejor este fenómeno físico que valió dos Premios Nobel. Las células fotoeléctricas que se emplean para obtener energía solar, son una de las aplicaciones del efecto fotoeléctrico.

Nacimiento de la Cuántica

Con el siguiente vídeo vamos a ver de donde nace la Física Cuántica y por qué.

Insuficiencia de la Física Cásica

Cuando en el siglo XIX las leyes de la Mecánica de Newton y las ecuaciones del Electromagnetismo de Maxwell estaban completamente aceptadas, parecía que con ellas se podían explicar todos los fenómenos físicos. La imagen del Universo que se tenía parecía concluyente: las leyes de Newton rigen el movimiento, la luz tiene naturaleza ondulatoria y la materia está formada por partículas. Pero pronto comenzarían una serie de descubrimientos que cambiarían la visión del mundo y pondrían de manifiesto que la Física no está acabada.

Los trabajos de Einstein, Bohr, Planck, de Broglie, Schödinger (quizá más conocido por su gato) y otros proporcionaron una nueva imagen de la Naturaleza. En este blog vamos a ver como la Física Clásica no es válida para sistemas muy pequeños, a los cuales hay que aplicarles la Física Cuántica, de la que surgen leyes más generales, y veremos tanto la materia como la energía son discontinuas y están cuantizadas.

Presentación

¿Os imagináis a una partícula atravesando una pared?¿O que toda partícula lleve asociada una onda?¿O sabéis cómo funciona una célula fotoeléctrica?Este blog estará dedicado a la Física Cuántica que vamos a ver en 2º de bachillerato en el IES San Blas e intentará dar respuesta a estas y otras preguntas.

Este instituto se ubica en la localidad de Aracena, en la sierra de Huelva, y es un centro comarcal al que acuden los chavales de toda la sierra, lo que hace que haya una gran heterogeneidad en el alumnado del centro. Además es uno de los centros más grandes de toda la provincia, contando con más de 900 alumnos y unos 90 profesores, más el equipo de personal administrativo, limpieza,...

En este blog se va a ir colgando información relacionada con la Física Cuántica, como se ha adelantado. De esta forma vamos a tener una herramienta en la que podamos integrar varias para tenerlas así más a mano. Así que, sin más dilación, adentrémonos en el mundo cuántico, montaos en pequeños paquetes de energía y adelante!!