¡Descarga Física Moderna: Tarea 3 - Partículas como Ondas y Mecánica Cuántica y más Ejercicios en PDF de Física Matemática solo en Docsity!
FÍSICA MODERNA
CÓDIGO: 299003
Tarea 3
UNIDAD 3: Partículas que se comportan como ondas (parte II) y
mecánica cuántica
Presentado a:
Luz Adriana Sánchez
Tutor
Entregado por:
Nombres y Apellidos (Estudiante No 1)
Código: XXXXX
Nombres y Apellidos (Estudiante No 2)
Código: XXXXX
José Ignacio Montalvo
Código: XXXXX
Nombres y Apellidos (Estudiante No 4)
Código: XXXXX
Jhon Alexander Yasno
Código: 1081420436
Grupo: 299003_
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA - UNAD
ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS TECNOLOGÍA E INGENIERÍA
Noviembre
CIUDAD
INTRODUCCIÓN
Sabemos que La física moderna tiene mucha importancia hoy en día, puesto
que estudia los fenómenos físicos que han sido descubiertos desde el siglo
XXI, que han revolucionado los conceptos y la parte experimental de la
Física, y estudia las manifestaciones físicas que ocurren en los átomos, el
comportamiento de las partículas y las fuerzas que rigen la materia.
En el siguiente informe estaremos realizando ejercicios sobre temas
importantes de la física moderna, solicitados en la tarea 3 colaborativa de
física moderna de la UNAD.
a a obtenidos en el ejercicio individual 1. Temáticas (3.1 y 3.2) “Niveles de
energía y el modelo atómico de Bohr; y el láser” (Estudiante No 1)
A.
B.
C.
D.
E.
Ejercicio individual 2. Temáticas (3.3 y 3.4) “Espectros continuos; y revisión del principio de
incertidumbre” (Estudiante No 1)
Escriba aquí el enunciado del ejercicio
Valores asignados al ejercicio
individual 2 (Estudiante 1)
Presente en los tres espacios inferiores, las ecuaciones
utilizadas y la explicación de cada uno de los términos
Dato
No
Valor Unidad
d
1
d
2
d
3
d
4
d
5
Solución del ejercicio individual 2: Temáticas (3.3 y 3.4) “Espectros continuos; y revisión del
principio de incertidumbre” (Estudiante No 1)
Pregun
ta
Respues
ta
Presente en el espacio inferior un breve análisis de los resultados obtenidos
en el ejercicio individual 2: Temáticas (3.3 y 3.4) “Espectros continuos; y
revisión del principio de incertidumbre” (Estudiante No 1)
A.
B.
C.
D.
E.
Ejercicio individual 3: Temáticas (3.9 y 3.10) “Partícula en un pozo cuadrado de potencial con
profundidad infinita (una caja rígida): y Pozo de potencial finito” (Estudiante No 1)
Escriba aquí el enunciado del ejercicio.
Valores asignados al ejercicio
individual 3 (Estudiante 1)
Presente en los tres espacios inferiores, las ecuaciones
utilizadas y la explicación de cada uno de los términos
Dato No Valor Unidad
d
1
d
2
d
3
d
4
d
5
Solución del ejercicio individual 3: Temáticas (3.9 y 3.10) “Partícula en un pozo cuadrado de
potencial con profundidad infinita (una caja rígida): y Pozo de potencial finito” (Estudiante No 1)
Pregunt
a
Respuest
a
Presente en el espacio inferior un breve análisis de los resultados
obtenidos en el ejercicio individual 3: Temáticas (3.9 y 3.10) “Partícula en
un pozo cuadrado de potencial con profundidad infinita (una caja rígida): y
Pozo de potencial finito” (Estudiante No 1)
A.
B.
C.
D.
E.
energía y el modelo atómico de Bohr; y el láser” (Estudiante No 2)
A.
B.
C.
D.
E.
Ejercicio individual 2. Temáticas (3.3 y 3.4) “Espectros continuos; y revisión del principio de
incertidumbre” (Estudiante No 2)
Escriba aquí el enunciado del ejercicio
Valores asignados al ejercicio
individual 2 (Estudiante 2)
Presente en los tres espacios inferiores, las ecuaciones
utilizadas y la explicación de cada uno de los términos
Dato
No
Valor Unidad
d
1
d
2
d
3
d
4
d
5
Solución del ejercicio individual 2: Temáticas (3.3 y 3.4) “Espectros continuos; y revisión del
principio de incertidumbre” (Estudiante No 2)
Pregun
ta
Respues
ta
Presente en el espacio inferior un breve análisis de los resultados obtenidos
en el ejercicio individual 2: Temáticas (3.3 y 3.4) “Espectros continuos; y
revisión del principio de incertidumbre” (Estudiante No 2)
A.
B.
C.
D.
E.
Ejercicio individual 3: Temáticas (3.9 y 3.10) “Partícula en un pozo cuadrado de potencial con
profundidad infinita (una caja rígida): y Pozo de potencial finito” (Estudiante No 2)
Escriba aquí el enunciado del ejercicio.
Valores asignados al ejercicio
individual 3 (Estudiante 2)
Presente en los tres espacios inferiores, las ecuaciones
utilizadas y la explicación de cada uno de los términos
Dato No Valor Unidad
d
1
d
2
d
3
d
4
d
5
Solución del ejercicio individual 3: Temáticas (3.9 y 3.10) “Partícula en un pozo cuadrado de
potencial con profundidad infinita (una caja rígida): y Pozo de potencial finito” (Estudiante No 2)
Pregunt
a
Respuest
a
Presente en el espacio inferior un breve análisis de los resultados
obtenidos en el ejercicio individual 3: Temáticas (3.9 y 3.10) “Partícula en
un pozo cuadrado de potencial con profundidad infinita (una caja rígida): y
Pozo de potencial finito” (Estudiante No 2)
A.
B.
C.
D.
E.
Serie espectral de Batmer:
x
= Rh
a
n
2
;Rh =1.0974∗ 10
7
m
− 1
La transición delta es
6 → 2, luego
x
= Rh
x =0.410 um; y como f =
c
x
entonces f =7.32∗ 10
14
Hz
Pregunt
a
Respuest
a
Presente en el espacio inferior un breve análisis de los resultados
obtenidos en el ejercicio individual 1. Temáticas (3.1 y 3.2) “Niveles de
energía y el modelo atómico de Bohr; y el láser” (Estudiante No 3)
A.
14
Hz
B.
C.
D.
E.
Ejercicio individual 2. Temáticas (3.3 y 3.4) “Espectros continuos; y revisión del principio de
incertidumbre” (Estudiante No 3)
Un elemento en forma de cono que tiene una altura h de
d
1
cm y un radio de
d
2
cm, presenta una
temperatura superficial de
d
3
grados Celsius y además si su emisividad del elemento es
d
4
, ¿Cuál es la
potencia de la radiación emitida? Y ¿Cuál es la longitud de onda del máximo de pico de emisión presentado
por el elemento?
Valores asignados al ejercicio
individual 2 (Estudiante 3)
Presente en los tres espacios inferiores, las ecuaciones
utilizadas y la explicación de cada uno de los términos
Dato
No
Valor Unidad
I =
P
A
Eσσ T
4
P = EσσA T
4
d
1
d
2
d
3
d
4
d
5
Solución del ejercicio individual 2: Temáticas (3.3 y 3.4) “Espectros continuos; y revisión del
principio de incertidumbre” (Estudiante No 3)
T = 5099 °C = 5372 K
e =0.
Ley de Stefan – Boltamann:
I =
P
A
= Eσσ T
4
; σ =5.67∗ 10
− 8
w
mk
4
P = EσσA T
4
, donde A = πrhrh + πrh r
2
es el area superficial del cono
Luego P =(0.390)(5.67∗ 10
− 8
w
m k
4
Pregun
ta
Respues
ta
Presente en el espacio inferior un breve análisis de los resultados obtenidos
en el ejercicio individual 2: Temáticas (3.3 y 3.4) “Espectros continuos; y
revisión del principio de incertidumbre” (Estudiante No 3)
A. 93800 W
B.
C.
D.
E.
Ejercicio individual 3: Temáticas (3.9 y 3.10) “Partícula en un pozo cuadrado de potencial con
profundidad infinita (una caja rígida): y Pozo de potencial finito” (Estudiante No 3)
Un fotón de una longitud de onda de
d
1
nm es absorbido por un electrón que se encuentra en un pozo de
potencial infinito. Al ser absorbido causa una transición energética del estado
n
i
= d
2
al estado
n
f
= d
3
, entonces,
¿Cuál es el ancho del pozo donde se encuentra el electrón?
Pregunt
a
Respuest
a
Presente en el espacio inferior un breve análisis de los resultados
obtenidos en el ejercicio individual 3: Temáticas (3.9 y 3.10) “Partícula en
un pozo cuadrado de potencial con profundidad infinita (una caja rígida): y
Pozo de potencial finito” (Estudiante No 3)
A.
0.801 nm
B.
C.
D.
E.
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
Nombre del estudiante No
Escriba aquí el nombre del estudiante No 4
Coloque aquí la copia de pantalla (Pantallazo) de los valores generados para el desarrollo de los tres
ejercicios individuales asignados al estudiante No 4:
Ejercicio individual 1. Temáticas (3.1 y 3.2) “Niveles de energía y el modelo atómico de Bohr; y el
láser” (Estudiante No 4)
Escriba aquí el enunciado del ejercicio
Valores asignados al ejercicio
individual 1 (Estudiante 4)
Presente en los tres espacios inferiores, las ecuaciones
utilizadas y la explicación de cada uno de los términos
Dato No Valor Unidad
d
1
d
2
d
3
d
4
d
5
Solución del ejercicio individual 1. Temáticas (3.1 y 3.2) “Niveles de energía y el modelo atómico
de Bohr; y el láser” (Estudiante No 4)
Pregunt
a
Respuest
a
Presente en el espacio inferior un breve análisis de los resultados
obtenidos en el ejercicio individual 1. Temáticas (3.1 y 3.2) “Niveles de
energía y el modelo atómico de Bohr; y el láser” (Estudiante No 4)
A.
B.
C.
D.
E.
Ejercicio individual 2. Temáticas (3.3 y 3.4) “Espectros continuos; y revisión del principio de
incertidumbre” (Estudiante No 4)
Escriba aquí el enunciado del ejercicio
Valores asignados al ejercicio
individual 2 (Estudiante 4)
Presente en los tres espacios inferiores, las ecuaciones
utilizadas y la explicación de cada uno de los términos
Dato
No
Valor Unidad
d
1
Pregunt
a
Respuest
a
Presente en el espacio inferior un breve análisis de los resultados
obtenidos en el ejercicio individual 3: Temáticas (3.9 y 3.10) “Partícula en
un pozo cuadrado de potencial con profundidad infinita (una caja rígida): y
Pozo de potencial finito” (Estudiante No 4)
A.
B.
C.
D.
E.
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
Nombre del estudiante No
Jhon Alexander yasno
Ejercicio individual 1. Temáticas (3.1 y 3.2) “Niveles de energía y el modelo atómico de Bohr; y el láser”
(Estudiante No 5)
A) Indique mediante un procedimiento matemático o cálculo, para cuál de las siguientes tres transiciones energéticas de
una átomo de hidrogeno excitado la longitud de onda absorbida o emitida es mayor, calcule su valor en nm. a)
n
i
= d
1
a
n
f
= d
2
b)
n
i
= d
1
a
n
f
= d
3
c)
n
i
= d
1
a
n
f
= d
4
B) Además, indique y explique si la transición presentada para cada uno de los tres casos es una “emisión” o “absorción”.
Valores asignados al ejercicio
individual 1 (Estudiante 5)
Presente en los tres espacios inferiores, las ecuaciones utilizadas y la
explicación de cada uno de los términos
Dato No Valor Unidad El modelo de Bohr del átomo de
hidrogeno sabemos que este
átomo tiene una carga positiva en
el núcleo además de un electrón
con carga negativa, con ello nos
damos cuenta que el electrón con
carga negativa está orbitando el
núcleo a cierta distancia donde
puede estar al menor nivel de
energía o como también puede
estar en su mayor nivel de
energía.
Si un átomo que
inicialmente está en el
nivel de energía
inferior y es alcanzado
por un fotón con la
cantidad justa de
energía, el fotón
puede ser absorbido y
el átomo va a terminar
en el nivel superior.
Si un átomo que
inicialmente está en el
nivel de energía inferior
y es alcanzado por un
fotón con la cantidad
justa de energía, el fotón
puede ser absorbido y el
átomo va a terminar en
el nivel superior.
d
1
6 E
d
2
=¿ 5 E
d
3
4 E
d
4
=¿ 3 E
d
5
Solución del ejercicio individual 1. Temáticas (3.1 y 3.2) “Niveles de energía y el modelo atómico de Bohr; y el
láser” (Estudiante No 5)
Eσ =
h ∗ c
λ
Despejamos lambda:
λ =
h ∗ c
Eσ
λ =
− 34
( j ∗ s )∗3,00∗ 1 0
8
m
s
− 20
J
λ =7,620∗ 10
− 6
m = 7620 nm
b)
n
i
a
n
f
Eσ =−13,
(
n
1
2
n
2
2
)
eV
Eσ =−13,
2
2
eV
Eσ =−13,
eV
Eσ =−13,6∗−0,034 eV
J =−0,034 eV
− 19
J
1 eV
− 21
J
Eσ =−13,6∗−5,44∗ 10
− 21
J
Eσ =7,3984∗ 10
− 20
J
Para hallar la longitud de onda sabemos que:
Eσ =
h ∗ c
λ
Despejamos lambda:
λ =
h ∗ c
Eσ
λ =
− 34
( j ∗ s )∗3,00∗ 1 0
8
m
s
− 20
J
λ =2,691∗ 1 0
− 6
m = 2691 nm
c)
n
i
a
n
f
Eσ =−13,
(
n
1
2
n
2
2
)
Eσ =−13,
2
2
Eσ =−13,
Eσ =−13,6∗−0,089 eV
J =−0,089 eV
− 19
J
1 eV
− 20
J
Eσ =−13,6∗−1,424∗ 10
− 20
J
Eσ =1,9366∗ 1 0
− 19
J
Para hallar la longitud de onda sabemos que:
