COLABORATIVO 1 FISICA MODERNA

FÍSICA MODERNA

TRABAJO COLABORATIVO TRES

299003_31

MARIA ALEJANDRA ESCOBAR MAHETE - 1015402092

FERNANDO GUERRA ARIAS - 1048280956

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD

ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS, TECNOLOGÍA E INGENIERÍA

(CEAD JOSE ACEVEDO Y GOMEZ)

(OCTUBRE 6 2014)

CONTENIDO

Página

INTRODUCCIÓN 3

2. MARCO TEÓRICO 4

3. RESULTADOS 6

3.1 Materia 1 (xxxxx) 6

3.2 Materia 2 (xxxxx) ¡Error! Marcador no definido.

4. ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS 18

4.1 Actividad 1. 18

4.2 Actividad 2 ¡Error! Marcador no definido.

4.3 Actividad 3 ¡Error! Marcador no definido.

4.4 Actividad 4 ¡Error! Marcador no definido.

4.5 Actividad 5 ¡Error! Marcador no definido.

5. CONCLUSIONES 19

6. BIBLIOGRAFÍA 20

INTRODUCCIÓN

En el presente trabajo se revisaran temas como la radiación del cuerpo negro, efecto fotoeléctrico y funciones de trabajo. Inicialmente encontraremos un resumen básico de cada uno de los conceptos que se trataran y las respectivas formulas a utilizar, siguiente a esto veremos el desarrollo de los ejercicios tanto teóricos como prácticos con la ayuda de 2 simuladores para la radiación de cuerpo negro y un simulador para el efecto fotoeléctrico que nos ayudaran a comprobar los resultados teóricos y adicionalmente nos permitirán estudiar de manera práctica dichos fenómenos.

2. MARCO TEÓRICO

RADIACION DEL CUERPO NEGRO

La radiación es la emisión continua de energía desde la superficie de cualquier cuerpo, esta energía es denominada "radiante" y se trasporta por ondas electromagnéticas.

Una propiedad de la superficie de un cuerpo negro es que sobre ella incide constantemente energía radiante desde su interior y desde su exterior, la del exterior viene de los objetos que se encuentran rodeando el cuerpo .Si revisamos esta parte en ejemplo un espejo donde la superficie es lisa y pulimentada la energía incidente se reflejara, otra parte atravesara la superficie del cuerpo y será absorbida por moléculas y átomos.

Miremos la radiación del cuerpo negro en una cavidad en la que sus paredes se encuentran en una determinada temperatura, los átomos en las paredes emiten radiación electromagnética y al tiempo absorben la radiación emitida por los otros átomos en las paredes. Esto hace que la densidad de energía del campo que existe en la cavidad sea constante.

Si abrimos un pequeño agujero en el recipiente, se escapara por este una parte de la radiación y de esta forma se puede analizar.

Una de las hipótesis de Planck dice que la energía de un oscilador de frecuencia f sólo puede tener ciertos valores que son 0, hf , 2hf ,3hf ....nhf

Formulas:

El cociente entre la longitud de onda y la temperatura es una constante (constante de Wien), y a partir de esta se puede definir la longitud de onda máxima de irradiación de un cuerpo negro que depende de la temperatura:

De tal manera que:

De acuerdo a la anterior ecuación reemplazaremos T por cada uno de los valores que se encuentran en la tabla de Excel generada.

EFECTO FOTOELECTRICO

Es un fenómeno donde las partículas de luz impactan con un metal arrancando sus átomos, el electrón se moverá durante el proceso y generara la corriente eléctrica. Podemos ver este efecto en los paneles solares donde reciben la energía del sol impactándola en un metal y generando la electricidad.

Formulas:

Frecuencia de corte:

fc= (Φ )/h

Longitud de onda de corte:

λc= ( h c)/Φ

Función de trabajo: Es la energía mínima necesaria para que exista desprendimiento de electrones de un sólido, acá se divide el momento en que no hay desprendimiento de electrones y cuando inicia el desprendimiento de electrones.

3. RESULTADOS

3.1 Actividad 1.

Longitud de onda máxima calculado, para cada uno de los 10 datos suministrados:

λ_max= (2,898*〖10〗^(-3))/4647=6.23 E-7

λ_max= (2,898*〖10〗^(-3))/1502=1.92 E-6

λ_max= (2,898*〖10〗^(-3))/1227=2,36 E-6

λ_max= (2,898*〖10〗^(-3))/4621=6,27 E-7

λ_max= (2,898*〖10〗^(-3))/4558=6,35 E-7

λ_max= (2,898*〖10〗^(-3))/5429=5,33 E-7

λ_max= (2,898*〖10〗^(-3))/5496=5,27 E-7

λ_max= (2,898*〖10〗^(-3))/1498=1.93 E-6

Imágenes de cada una de las simulaciones realizadas… (En total debe haber 10 imágenes)….

Temperatura (k) λ_max (experimental) Imagen del simulador

4647 6.23 E -07

1502 1,93 E -06

1227 2.40 E-06

4621 6.27 E-07

4558 6.35 E-07

5429 5.33 E-07

5496 5.26 E-07

1498 1.90 E-06

3.2 Actividad 2.

¿Puede usted determinar cuál cuerpo está a mayor temperatura?

Si tomamos el ejemplo como si fueran cuerpos luminosos los 3 puntos escogidos si podemos determinar cuál está a mayor temperatura, lo podemos evidenciar en la gráfica donde el punto más alto es un cuerpo luminosos con una temperatura de 5429 y una longitud de onda 5.33 e-07, el siguiente tiene una temperatura de 4647 con una longitud de onda de 6.23e-07 y de los 3 cuerpos el que tiene menos temperatura tendría 2835 con una longitud de onda 1.02 e-06.

3.3 Actividad 3.

Cálculo de la pendiente de la gráfica… colocar imagen de la gráfica obtenida por ustedes… se coloca ejemplo..

3.4 Actividad 4.

Cálculos teóricos de la longitud de onda y frecuencia de corte o umbral

Material Frecuencia de corte (teórico) Longitud de onda de corte (teórico) Frecuencia de corte experimental Longitud de onda de corte experimental Error para la frecuencia Error para la longitud de onda

Sodio 5.70 x 1015 J 526 nm 5.56 x 1016 J 539 nm 2.45% 2.47%

Platino 1.43 x 1015 J 209 nm 1.53 x 1015 J 196 nm 6.99 % 6.22%

Zinc 1.04 x 1015 J 288 nm 1.04 x 1015 J 288 nm 0% 0%

cobre

Calcio

Magnesio 8.94

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