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Propiedades corpusculares de la luz

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Edwin Cangui

on 13 October 2012

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Transcript of Propiedades corpusculares de la luz

ESCUELA POLITECNICA NACIONAL
Física General III INTEGRANTES:
Jimmy Martínez
Jefferson Revelo
Javier Sasnalema
Edwin Cangui TEMAS DE EXPOSICION:
Radiación Térmica Efecto Fotoeléctrico Efecto Comptom Producción y Aniquilación de Pares Absorción Electromagnética PROPIEDADES CORPUSCULARES DE LA LUZ

"Todo cuerpo que emite o absorbe energía radiante lo hace de manera discontinua mediante pequeños paquetes o corpúsculos llamados cuantos de energía o fotones" PLANCK

De esta manera cualquier rayo de cualquier radiación será un múltiplo de estos fotones, estos fotones que forman el rayo transportan cantidades ínfimas de energía de manera que nosotros no podemos apreciar la discontinuidad En conclusión la luz presenta una naturaleza dual, por una parte su naturaleza ondulatoria que nos permite explicar los fenómenos como los de reflexión y transmisión y por otra parte su naturaleza corpuscular que es la única que nos permite explicar el efecto fotoeléctrico así como también los rayos x RADIACIÓN
Todos los cuerpos emiten radiación electromagnética, siendo su intensidad dependiente de la temperatura y de la longitud de onda considerada. En lo que respecta a la transferencia de calor la radiación relevante es la comprendida en el rango de longitudes de onda de 0,1µm a 100µm, abarcando por tanto parte de la región ultravioleta, la visible y la infrarroja del espectro electromagnético. RADIACION TERMICA Todos los cuerpos emiten radiación y los cuerpos que emiten radiación térmica lo hace debido a que poseen temperatura. Su fuente son los cuerpos calientes debido a oscilaciones de las moléculas que la conforman.
La radiación que es emitida por un cuerpo es absorbida por el medio en el que se encuentra y mientras mayor temperatura posea el cuerpo mayor será la radiación térmica, así mismo a mayor calor mayor es la frecuencia, este intercambio de calor se realizara hasta alcanzar el equilibrio térmico en ese punto la velocidad de absorción y de emisión es la misma. TEORÍA DE PLANCK DE LA CAVIDAD RADIANTE
Esta ley afirma que para un sistema de moléculas de un gas en equilibrio térmico a una temperatura T, la energía cinética promedio, para una molécula, por grado de libertad, es k T/2, esta ley se aplica a cualquier sistema clásico que contenga, en equilibrio, un número grande de entes del mismo tipo.
Esto puede hacerse cuantitativamente pensando que la energía puede tomar determinados valores en lugar de cualquier valor, y esos valores discretos de energía están uniformemente distribuidos. Es decir: E = 0, ΔE ,2 ΔE, 3 ΔE, ... n ΔE donde n € Z. El problema era que ninguna teoría de la "física clásica" podía explicarlo. En concreto, teniendo en cuenta que era la radiación electromagnética (luz) la que povocaba el fenómeno, se pretendió explicar primeramente desde el punto de vista de las teorías electromagnéticas de Maxwell pero
¿qué esparaban que ocurriera?:
1.Se esperaba poder medir un cierto tiempo de retraso desde la emisión de la luz hasta que se produjera la corriente eléctrica
2.Se esperaba que al aumentar la intensidad luminosa (más wattios de luz), aumentaría tembién la corriente eléctrica (más Amperios).
3.Se esperaba también que el efecto fotoeléctrico fuera posible para cualquier frecuencia. Al incidir sobre el metal los fotones chocan con los electrones de las capas superiores del mismo como si fueran dos bolas de billar, de forma que si tienen suficiente energía abandonarán la atracción atómica del metal y saldrán disparados por su superficie (cargas en movimiento=corriente eléctrica). Veámoslo con más detalle:
hf= Φ+Ec -> hf =hfo+½mv2
hf: Energía del fotón de luz (h: cte. de Planck, f:frecuencia de la luz incidente)
Φ=hfo : Función trabajo del metal (fo:frecuencia umbral propia de cada metal)
Ec=½mv2 : Energía cinética de los electrones. Se concluye
1.Al aumentar la Intensidad de la onda luminosa no aumentaba la intensidad eléctrica
2.El efecto fotoeléctrico no ocurría para cualquier frecuencia
3.Matemáticamente: h(f-fo)=½mv2 como la energía cinética ha de ser positiva: f>fo
4. El reto era tan grande y la explicación fue tan simple y satisfactoria que, en 1.921 le otorgaron a Einstein el premio Nobel de física (curiosamente no recibió ninguno por la teoría de la relatividad) lo que supuso el primer gran empujón a la teoría cuántica de Planck ya que se pudo explicar algo que sólo ésta era capaz de hacer.

Rayos X monocromáticos inciden sobre un blanco de grafito. Se mide la intensidad de los RX dispersados a distintos ángulos.
La longitud de onda de la radiación dispersada está expresada (en grados) como el ángulo de difracción producido por un cristal de calcita. Determinaciones experimentales utilizando ranuras de dos anchos distintos (correspondiente a la menor): VIDEOS COMPLEMENTARIOS GRACIAS !!! Propiedades Corpusculares de la luz
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