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El Modelo Atómico: De Rutherford a Bohr y Sommerfeld

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El Modelo Atómico de Rutherford

Introducción

El modelo atómico de Rutherford, propuesto en 1911, describe el átomo como un núcleo central positivo rodeado por electrones que giran a su alrededor en órbitas circulares. Este modelo, aunque revolucionario en su época, presentaba algunas deficiencias que llevaron a su posterior modificación.

Defectos del Modelo de Rutherford

Experimentos de Física Moderna: Efecto Fotoeléctrico, Radiación Térmica, e/m y Ondas

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1. Efecto Fotoeléctrico

1.1 Definición

El efecto fotoeléctrico consiste en la emisión de electrones cuando se hace incidir luz de determinada frecuencia en una superficie metálica.

1.3 Pendiente y Frecuencia Umbral

a) La pendiente del gráfico representa [h/e] donde «h» es la constante de Planck y «e» es la carga del electrón.

b) El punto donde la recta corta al eje «X» representa: «f0» frecuencia umbral.

1.4 Instrumentos

a) Red de difracción: Permite separar la luz proveniente de la lámpara de Seguir leyendo “Experimentos de Física Moderna: Efecto Fotoeléctrico, Radiación Térmica, e/m y Ondas” »

Óptica: Reflexión, Refracción y Efecto Fotoeléctrico

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Reflexión

Una fuente luminosa emite ondas esféricas, como las ondas superficiales en el agua. Un rayo de luz es perpendicular a la superficie de la onda. Cada punto de una onda luminosa primaria emite ondas secundarias de la misma frecuencia y velocidad. La onda resultante es la envolvente de las ondas secundarias.

La reflexión ocurre cuando los rayos de luz chocan con una superficie y regresan al medio de origen formando un ángulo igual al de la luz incidente.

Refracción

La refracción es el cambio Seguir leyendo “Óptica: Reflexión, Refracción y Efecto Fotoeléctrico” »

Fenómenos de la Luz: Reflexión, Refracción y Efecto Fotoeléctrico

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Huygens y la Luz

Una fuente luminosa emite ondas esféricas, de la misma manera que un movimiento ondulatorio en la superficie del agua emite ondas superficiales. Un rayo de luz está materializado por una recta perpendicular a la superficie de la onda. Cada punto de una onda luminosa primaria se comporta como un centro emisor que, a su vez, emite ondas secundarias de la misma frecuencia y velocidad que las ondas primarias. La onda resultante es la envolvente de las ondas secundarias. Esto se debe Seguir leyendo “Fenómenos de la Luz: Reflexión, Refracción y Efecto Fotoeléctrico” »

Max Planck y el Modelo Atómico de Bohr: Teoría Cuántica

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Max Planck y la teoría de los cuantos:

Cuando se sube por una calle inclinada, se puede ocupar cualquier posición; en cambio, si se sube por una escalera, solo se pueden alcanzar las posiciones de los consecutivos peldaños, como mínimo de uno en uno; no es posible subir ½ escalón o ¼ de escalón. Hasta el año 1900, y según la visión de la física clásica, se pensaba que la materia podía emitir o absorber una cantidad cualquiera de energía (similar a tomar cualquier posición al subir Seguir leyendo “Max Planck y el Modelo Atómico de Bohr: Teoría Cuántica” »

Max Planck y el Modelo Atómico de Bohr

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Max Planck y la teoría de los cuantos:

Cuando se sube por una calle inclinada se puede ocupar cualquier posición; en cambio, si se sube por una escalera, solo se pueden alcanzar las posiciones de los consecutivos peldaños, como mínimo de uno en uno, no es posible subir ½ escalón o ¼ de escalón. Hasta el año 1900, y según la visión de la física clásica, se pensaba que la materia podía emitir o absorber una cantidad cualquiera de energía (similar a tomar cualquier posición al subir Seguir leyendo “Max Planck y el Modelo Atómico de Bohr” »

Limitaciones de la Física Clásica y Nuevas Hipótesis

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Limitaciones de la física clásica:

Radiación del cuerpo negro:

Un cuerpo negro es un sistema ideal que absorbe toda la radiación que sobre él incide y sigue una ley básica: cuando un cuerpo está en equilibrio térmico, la energía que absorbe es igual a la que emite. Por tanto, un cuerpo negro es también un emisor ideal, es decir, que emite en todas las longitudes de onda.

Hipótesis de Planck:

La teoría clásica, que consideraba que la radiación tenía carácter ondulatorio, suponía que Seguir leyendo “Limitaciones de la Física Clásica y Nuevas Hipótesis” »

Limitaciones de la Física Clásica y Avances en la Física Moderna

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 Limitaciones de la Física Clásica

Las ecuaciones de Maxwell confirmaron de manera definitiva el carácter ondulatorio de la luz y permitieron calcular de forma teórica su velocidad, c, en el vacío, extrapolándolas con las características del sonido.

Características del sonido

La luz y la óptica: desde la lupa hasta el efecto fotoeléctrico

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La lupa y la formación de imágenes

Aumento

La lupa, o microscopio simple, es el instrumento óptico más sencillo: es una lente convergente, generalmente biconvexa, de pequeña distancia focal, por tanto, de gran potencia, que se interpone entre el ojo y el objeto a observar para aumentar el tamaño de la imagen formada en la retina. Tal y como se ve en la imagen, el objeto debe estar colocado entre el foco y la lente ya que es la única forma de obtener una imagen virtual, derecha y de mayor tamaño. Seguir leyendo “La luz y la óptica: desde la lupa hasta el efecto fotoeléctrico” »

Radiación Térmica y Efectos Cuánticos en Física

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Radiación Térmica del Cuerpo Negro

La energía electromagnética que emite un cuerpo debido a su temperatura se llama radiación térmica. Esta radiación varía con la temperatura y con la composición del cuerpo. Sin embargo, hay un conjunto de cuerpos cuya radiación térmica solo depende de su temperatura, y se les llama cuerpos negros. Su radiación tiene estas características:

  1. La potencia P emitida a la temperatura T por una superficie S cumple la ley de Stefan-Boltzmann.
  2. La longitud de onda Seguir leyendo “Radiación Térmica y Efectos Cuánticos en Física” »