BASE EXPERIMENTAL DE LA TEORÍA CUÁNTICA

PRÁCTICA # 2.

“BASE EXPERIMENTAL DE LA TEORÍA CUÁNTICA”

COMPETENCIAS A DESARROLLAR:

*Explicar el efecto fotoeléctrico.

*Resolver problemas de longitud de onda y frecuencia del espectro de la luz visible.

CONOCIMIENTOS PREVIOS

¿En qué consiste la teoría de planck?

El físico alemán Max Karl Ernst Ludwig Planck en 1900, dice que la interacción entre la materia y la radiación, no se verifica de manera continua, sino por pequeñas pulsadas llamados cuantos (radiaciones electromagnéticas emitidas en unidades discretas de energía), como resultado de los estudios de la radiación del cuerpo negro (cuerpo o superficie ideal, que absorbe toda la energía radiante sin reflejar ninguna).

¿Qué estudia la espectroscopia?

Es la rama de la física y la química que estudia la interacción entre la materia y la luz o cualquier radiación electromagnética, como las ondas de radio.

Es un método de análisis esencialmente no destructivo. Y puede proporcionar información espacial y temporal detallada.

¿Qué es un espectro y su clasificación?

son imágenes o registros de un objeto (que puede ser desde una estrella hasta una molécula o átomo) de la energía que absorbe o emite. los químicos ponían a la flama las sustancias químicas y de acuerdo a la intensidad y colores de la llama, podían averiguar que átomos o compuestos contenía la muestra.

Clasificación

Espectros ópticos:

Cuando se hace pasar la radiación emitida por un cuerpo caliente a través de un prisma óptico, se descompone en distintas radiaciones electromagnéticas dependiendo de su distinta longitud de onda (los distintos colores de la luz visible, radiaciones infrarrojas y ultravioleta) dando lugar a un espectro óptico.

Espectros de emisión:

Son aquellos que se obtienen al descomponer las radiaciones emitidas por un cuerpo previamente excitado.

- Los espectros de emisión continuos se obtienen al pasar las radiaciones de cualquier sólido incandescente por un prisma. Todos los sólidos a la misma Temperatura producen espectros de emisión iguales.

- Los espectros de emisión discontinuos se obtienen al pasar la luz de vapor o gas excitado. Las radiaciones emitidas son características de los átomos excitados.

Espectro continúo de la luz blanca

Espectros de absorción:

Son los espectros resultantes de intercalar una determinada sustancia entre una fuente de luz y un prisma

- Los espectros de absorción continuos se obtienen al intercalar el sólido entre el foco de radiación y el prisma. Así, por ejemplo, si intercalamos un vidrio de color azul quedan absorbidas todas las radiaciones menos el azul.

- Los espectros de absorción discontinuos se producen al intercalar vapor o gas entre la fuente de radiación y el prisma. Se observan bandas o rayas situadas a la misma longitud de onda que los espectros de emisión de esos vapores o gases.

¿Cómo está integrado el espectro electromagnético de la luz visible?

Por encima de la frecuencia de las radiaciones infrarrojas se encuentra lo que comúnmente es llamado luz, un tipo especial de radiación electromagnética que tiene una longitud de onda en el intervalo de 0,4 a 0,8 micrómetros. Este es el rango en el que el sol y las estrellas similares emiten la mayor parte de su radiación. Probablemente, no es una coincidencia que el ojo humano sea sensible a las longitudes de onda que emite el sol con más fuerza

¿Qué significado tienen las líneas negras en el espectro de absorción?

Líneas negras, llamadas líneas de absorción, que acompañan al espectro en la misma posición en la que el propio gas habría producido las líneas de emisión.

¿Qué es un cuerpo negro?

un objeto opaco que emite radiación térmica. Un cuerpo negro perfecto es aquel que absorbe toda la luz incidente y no refleja nada. A temperatura ambiente, un objeto de este tipo debería ser perfectamente negro (de ahí procede el término cuerpo negro.

¿Qué es y cómo funciona una foto celda?

Una fotocelda es una resistencia, cuyo valor en ohmios, varía ante las variaciones de la luz.

Estas resistencias están construidas con un material sensible a la luz, de tal manera que cuando la luz incide sobre su superficie, el material sufre una reacción química, alterando su resistencia eléctrica.

- Presentan bajo valor de su resistencia ante la presencia de luz

- Presentan un alto valor de resistencia ante la ausencia de lu

Con base a las preguntas anteriores, redacta lo siguiente:

OBJETIVO

• Ver cómo funciona una fotocelda y saber su utilidad en la vida cotidiana

• Realizar experimentos para comprobar la teoría de Plank sobre los espectros

HIPÓTESIS

Como ya se sabe existen dos tipos de espectros; los de absorción y los de emisión, con estos experimentos observaremos los dos tipos de espectros y se comprobara la teoría de Max Plank, así como también observar las distintas bandas de un espectro debido a que los espectros se interponen a una determinada distancia

MARCO TEÓRICO

RADIACION DEL CUERPO NEGRO Y TEORIA DE PLANCK.

Un Cuerpo Negro es aquél que absorbe toda la radiación electromagnética que recibe y emiten todas las frecuencias. Cuando el cuerpo está caliente emite radiación electromagnética y su comportamiento está gobernado por las siguientes leyes, encontradas primero experimentalmente y cuya explicación teórica fue dada por M. Planck (1900) lo que constituyó el primer éxito de la Mecánica Cuántica.

Planck supuso que, al menos para la radiación de cavidad, la energía promedio de las ondas estacionarias es dependiente de las frecuencias. Además, Planck supuso que la energía correspondiente a cada modo no es una variable continua, sino que discreta. El físico alemán Max Planck, descubrió la ley que gobierna la radiación de los cuerpos en equilibrio termodinámico. Según Planck, la intensidad de radiación para cada longitud de onda depende únicamente de la temperatura del cuerpo en cuestión.

En 1900 Planck formuló que la energía se radia en unidades pequeñas separadas denominadas cuantos. Avanzando en el desarrollo de esta teoría, descubrió una constante de naturaleza universal que se conoce como la constante de Planck. La ley de Planck establece que la energía de cada cuanto

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