RECAPITULACION 11

SEMANA 11: Cuantización de la energía y efecto fotoeléctrico. Espectros de emisión y absorción de gases

Semana 11 Jueves

Cuantización de la energía y efecto fotoeléctrico.

Espectros de emisión y absorción de gases.6.2

Preguntas	¿En que radica la cuantización de la energía?	¿En qué consiste el efecto fotoeléctrico?	¿Cuáles son las aplicaciones del efecto fotoeléctrico?	¿Qué son los espectros de emisión?	¿Qué son los espectros de  absorción?	¿Cuáles son las aplicaciones de los espectros de emisión y absorción?
Equipo	2	1	6	5	4	3
Respuestas	Se entiende por cuantización a la evidencia experimental de que la energía no pueda tomar cualquier valor de forma continua, sino solo aquellos valores permitidos en cada proceso, tal y como se evidenció en la interpretación de Planck de la catástrofe del ultravioleta en las experiencias con el cuerpo negro.	El proceso por el cual se liberan electrones de una materia por la acción de la radiación.	El efecto fotoeléctrico tiene aplicaciones importantes. Así, el llamado efecto fotoconductor es el incremento de la conductividad eléctrica de un material al ser expuesto a la luz. Por ejemplo, el sulfuro de cadmio es usado como sensor para farolas de alumbrado público, ya que al disminuir la intensidad de la luz se vuelve no conductor, obligando a la farola a encenderse. Las células fotoeléctricas son también usadas como sensores de puertas automáticas, ya que el paso de una persona interrumpe el rayo de luz que mantiene el circuito abierto. La mayor aplicación del efecto fotoeléctrico son sin duda los paneles solares, que hacen uso de células fotovoltaicas. Éstas se construyen con dos capas de semiconductores. Bajo la radiación del sol se genera una cierta diferencia de potencial entre ambas capas, que se traduce en la generación de una corriente eléctrica.	El espectro de emisión es mediante un suministro de energía calorífica, se estimula un determinado elemento en su fase gaseosa, sus átomos emiten radiación en ciertas frecuencias del visible, que constituyen su espectro de emisión. Ninguno de estos se repite. Un ejemplo es el infrarrojo.	El espectro de absorción de un material muestra la fracción de la radiación electromagnética incidente que un material absorbe dentro de un rango de frecuencias.	Análisis cualitativo y cuantitativo de muchos elementos.(emisión) Análisis cuantitativo de precisión para un metal dado.(absorción)

Espectros de emisión y de absorción

Material: Asa con alambre de platino, lámpara de alcohol, vaso de precipitados, espectroscopio.

Sustancias: Cloruros de bario, calcio, cobre, hierro,  sodio, sulfato  cúprico.

Procedimiento:

Humedecer el asa del alambre de platino en el agua destilada y obtener una muestra de sustancia.

Colocar a un extremo de la flama de la lámpara de alcohol   y observar la coloración de la flama producida, luego observar la coloración a través del espectroscopio o y anotar en el cuadro las observaciones. Limpiar el asa sumergiéndola en el agua.

Sustancia	Numero de electrones del elemento.	Color a la flama
Cloruro de bario	56	Rojo
Cloruro de calcio	20	Naranja-rojo
Cloruro de hierro	26	Amarillo-chispas
Cloruro de sodio	11	Naranja
Cloruro de Amonio	51	rojo
Sulfato d cobre	29	verde

elemento	Numero de electrones	Color
hidrogeno	1	naranja
helio	2	morado
argón	18	morado
neón	10	rojo
agua	1	Blanco c/rosa

SEMANA 11: Crisis de la física clásica y origen de la física contemporánea Radiación del cuerpo negro y la hipótesis cuántica.

Semana 11Martes

Unidad	Temas
1	Acerca  de la física
2	Fenómenos mecánicos
3	Fenómenos termodinámicos
4	Fenómenos ondulatorios mecánicos
5	Fenómenos Electromagnéticos
6	Física y tecnología contemporáneas

UNIDAD 6: FÍSICA Y TECNOLOGÍA CONTEMPORÁNEAS (30 horas)

6.1 Crisis de la física clásica y origen de la física contemporánea

Radiación del cuerpo negro y la hipótesis cuántica.

Preguntas	¿En que consiste la crisis de la Física Clásica?	¿Cuál es el origen de  la Física Moderna?	¿Qué experimentos participan en el origen de la Física moderna?	¿Cuál es el ´principio de la radiación del cuerpo negro?	¿Qué dicen las Ley de Stephan-Boltzman y Ley de Wien?	¿En que radica la hipótesis cuántica?
Equipo	5	3	4	1	2	6
Respuestas	A finales del siglo XIX , los físicos llegaron a pensar que el edificio de las ciencias estaba prácticamente completo. Sin embargo, en muy pocos años se realizaron varias experiencias que vinieron a demostrar lo contrario. Estos son los principales aspectos que hicieron que el edificio científico construido se derrumbara con gran estrépito: Los espectros continuos de emisión La teoría de la Relatividad El efecto fotoeléctrico El efecto Compton El comportamiento dual de las ondas electromagnéticas .	Se origina en los últimos años del s.XIX, es la era de los nuevos descubrimiento para ciencia en lo que va con el descubrimiento de los rayos X (gran aporte a la medicina), el Electrón, la mecánica cuántica, el Efecto Fotoeléctrico, la radioactividad, la relatividad.	estructura atomica teoria cuantica efecto fotoelectrico modelo del atomo de bohr radiactividad relatividad	La energía emitida por la radiación de un cuerpo negro era suponiendo que los átomos responsables de dicha emisión no pudieron adoptar cualquier valor de energía, la hipótesis del plan condujo a que la energía emitida por los osciladores atómicos solo podían tomar unos valores emitidos	La ley de Stefan-Boltzmann establece que toda materia que se encuentra a una temperatura finita emite una radiación térmica. Esta radiación se origina a partir de la energía térmica de la materia limitada por la superficie, la velocidad a la que libera energía por unidad de área (W/m2) se denomina la potencia emisiva superficial E. La Ley de Wien es una ley de la física que especifica que hay una relación inversa entre la longitud de onda en la que se produce el pico de emisión de un cuerpo negro y su temperatura. donde T es la temperatura del cuerpo negro en Kelvin (K) y λmax es la longitud de onda del pico de emisión en metros.	La hipótesis cuántica de Planck iba en contra de lo sé sabia acerca de la energía.los físicos pensaban que esta podía ir y venir entre los objetos como un flujo continuo(digamos como un chorro de agua, que llenaba una cubeta continuamente) Planck cambio este flujo continuo por una ráfaga de “paquetes” discontinuos (como si la cubeta se llenara de piedras o cubos de hielo).

Radiación  del  cuerpo  negro

Material:  Termómetro,  lupa.

Procedimiento:

-Seleccionar  un  hueco  de la  piedra  volcánica  que le  de  energía solar,  medir  durante  dos  minutos  la  temperatura  inicial, con la lupa,  apuntar  el  cono  de luz solar  en el  fondo  del hueco  de  la piedra  volcánica  durante  dos  minutos, medir  nuevamente  la temperatura.  Tabular  y  graficar  lo9s datos  de  cada equipo.

Observaciones:

Equipo	Temperatura  inicial oC	Temperatura  final oC
1	21	42
2	21	41.5
3	22	43
4	25	40
5	20	42
6	41	51