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FÍSICA MODERNA FCA 01 ANDALUCÍA
1. a) Escriba la ley de desintegración de una muestra radiactiva y explique el 1. a) Escriba la ley de desintegración de una muestra radiactiva y explique el
significado físico de las variables y parámetros que aparecen en ella. significado físico de las variables y parámetros que aparecen en ella.
b) Supuesto que pudiéramos aislar un átomo de la muestra anterior discuta, en b) Supuesto que pudiéramos aislar un átomo de la muestra anterior discuta, en
función del parámetro apropiado, si cabe esperar que su núcleo se desintegre función del parámetro apropiado, si cabe esperar que su núcleo se desintegre
pronto, tarde o nunca. pronto, tarde o nunca.
2. Un haz de luz de longitud de onda 546 · 10 - 9 m incide en una célula fotoeléctrica
de cátodo de cesio, cuyo trabajo de extracción es de 2 eV:
2. Un haz de luz de longitud de onda 546
a) Explique las transformaciones energéticas en el proceso de fotoemisión y calcule
la energía cinética máxima de los electrones emitidos.
a) Explique las transformaciones energéticas en el proceso de fotoemisión y calcule
la energía cinética máxima de los electrones emitidos.
· 10 - 9 m incide en una célula fotoeléctrica
de cátodo de cesio, cuyo trabajo de extracción es de 2 eV:
b) ¿Qué ocurriría si la longitud de onda de la radiación incidente en la célula b) ¿Qué ocurriría si la longitud de onda de la radiación incidente en la célula
fotoeléctrica fuera doble de la anterior? fotoeléctrica fuera doble de la anterior?
h = 6,6 · 10 - 34 J s ; e = 1,6 · 10 - 19 C ; c = 3 · 10 8 m s - 1
SOL: a) SOL: a)
20
max 4,2 10
c
EJ
−
=⋅
h = 6,6 · 10 - 34 J s ; e = 1,6 · 10 - 19 C ; c = 3 · 10 8 m s - 1
b) No hay fotoemisión b) No hay fotoemisión
3. a) ¿Qué significado tiene la expresión "longitud de onda asociada a una partícula"? 3. a) ¿Qué significado tiene la expresión "longitud de onda asociada a una partícula"?
b) Si la energía cinética de una partícula aumenta, ¿aumenta o disminuye su b) Si la energía cinética de una partícula aumenta, ¿aumenta o disminuye su
longitud de onda asociada? longitud de onda asociada?
SOL: b) Disminuye. SOL: b) Disminuye.
4. En la bomba de hidrógeno se produce una reacción termonuclear en la que se forma
helio a partir de deuterio y de tritio.
4. En la bomba de hidrógeno se produce una reacción termonuclear en la que se forma
helio a partir de deuterio y de tritio.
a) Escriba la reacción nuclear. a) Escriba la reacción nuclear.
b) Calcule la energía liberada en la formación de un átomo de helio y la energía de b) Calcule la energía liberada en la formación de un átomo de helio y la energía de
enlace por nucleón del helio. enlace por nucleón del helio.
c =3 · 108 m s – 1 ; m ( ) = 4,0026 u ; m ( ) =3,0170 u ; c =3 · 10 4
2He 3
1H
m ( ) = 2,0141 u ; m
2
1H p = 1,0078 u ; m n = 1,0086 u ; 1 u = 1,67 · 10 - 27 kg m ( ) = 2,0141 u ; m
SOL: b) ; SOL: b) ;
12
2,99 10EJ
−
=⋅
20
max 4,2 10
c
EJ
−
=⋅
4
2He 3
1H
2
1H
12
2,99 10EJ
−
=⋅
8 m s – 1 ; m ( ) = 4,0026 u ; m ( ) =3,0170 u ;
p = 1,0078 u ; m n = 1,0086 u ; 1 u = 1,67 · 10 - 27 kg
12
1,135 10
enl
EJ
nucleón nucleón
−
=⋅ .
5. a) ¿Cuál es la interacción responsable de la estabilidad del núcleo? Compárela
con la interacción electromagnética.
b) Comente las características de la interacción nuclear fuerte.
6. Al iluminar la superficie de un cierto metal con un haz de luz ultravioleta de
frecuencia f = 2 · 10 15 Hz, la energía cinética máxima de los fotoelectrones emitidos
es de 2,5 eV.
a) Determine el trabajo de extracción del metal .
b) Explique qué ocurriría si la frecuencia de la luz incidente fuera: i) 2f; ii) f/2.
h = 6,6 · 10 - 34 J s ; e = 1,6 · 10 - 19 C
SOL: a)
19
9,2 10
ext
WJ
−
=⋅
Fco. González Funes
