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Introducción a la Física Moderna
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Actividad de Aprendizaje: |
Reconoce la existencia de
fenómenos físicos que no se pueden explicar con las teorías clásicas de la
Física. |
A fines del siglo XIX, en la Física surge
la rama llamada Física Moderna, después que los científicos descubrieron que en
la naturaleza hay fenómenos que no pueden explicarse o verificarse con las
leyes o procedimientos establecidos por la Física Clásica, como las leyes de
Newton para los fenómenos mecánico o las de Maxwell para los electromagnéticos;
estos fenómenos surgen cuando partículas
muy pequeñas, a nivel molecular o atómico y partículas muy grandes a
nivel interestelar se mueven con velocidades muy cercanas a la velocidad de la
luz, mayores a 0.99C. Cuando se analizaron estos fenómenos, con modelos
matemáticos clásicos, no coincidieron con las mediciones efectuadas.
Los fenómenos que podemos citar, que dieron
lugar a esta rama de
La radiación
de cuerpo negro, radiación de energía
aparentemente continua. Max Plank
para explicar este fenómeno propuso que esta radiación de energía no es
continua, sino que la energía emitida por un cuerpo caliente es discreta, es decir
la emisión se efectúa en forma de paquetes, denominados “cuantos de energía ”.
En el Efecto fotoeléctrico, se muestra que una onda de
luz con cierta cantidad de energía, función de su frecuencia o color, puede
energizar electrones localizados en el interior de un material fotosensible y desprenderlos de éste; en cambio luz de
otro color no efectúa el mismo desalojo.
El aumento
considerable de masa de una partícula cuando su rapidez es mayor a
La radioactividad
y el enorme desprendimiento de energía en forma de calor durante los procesos
de fisión y fusión nucleares. Procesos que dieron lugar a la era nuclear que
comenzamos a vivir.
La luz
coherente, producto de la radiación de energía cuando un electrón salta de
un nivel de energía cuantificado a su nivel de energía fundamental, lo que dio
paso al desarrollo del rayo laser, que tantas aplicaciones tiene actualmente en
un sin número de actividades humanas.
El comportamiento
ondulatorio de los electrones en movimiento produciendo patrones de
difracción cuando son proyectados sobre una tarjeta de cristal de níquel
simple.
El Efecto
Compton, en el que ondas como los rayos “X” se
comportan como partículas con una energía y una cantidad de movimiento
dependientes de la frecuencia y que pueden desviar, después de un choque, la
trayectoria de partículas cargadas en movimiento.
La luz de una chispa eléctrica en un medio
gaseoso, no produce un espectro de frecuencias continuo al hacerla pasar por un
prisma de cristal o una red de difracción, lo que nos conduce a suponer que los
gases tiene un espectro característico único (espectro de absorción).
La forma de la estructura atómica de la
materia, etc.
El estudio de estos fenómenos y otros más
ha llevado a los ingenieros a desarrollar dispositivos nuevos como: El rayo
laser, los hornos de microondas, el microscopio electrónico, los controladores
de energía nuclear, las plantas nucleoeléctricas, etc.
Las teorías
de la relatividad las denominó Albert Einstein: la especial y la general; y se destinaron inicialmente a explicar
fenómenos físicos relacionados con partículas que se mueven a velocidades
cercanas a la velocidad de la luz, ya que las leyes de Newton aplicadas en la
explicación de estos fenómenos presentaban errores de cálculo con las
mediciones efectuadas. Albert Einstein propuso los errores presentes se debían
a la conceptualización de los sistemas de referencia con que se observaba el
fenómeno.
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