LICEO CARMELA CARVAJAL DE PRAT PROVIDENCIA DPTO DE FÍSICA Guía de Aprendizaje Nº2 Fecha Edición: 17 de noviembre 2011 TRABAJO GRUPAL DE FISICA SECTOR: FÍSICA Nivel/curso: 4º Medio Electivo PROFESOR-A: Eliana Flores Gómez [email protected] UNIDAD TEMÁTICA: Física cuántica y mecánica ondulatoria CONTENIDO: Efecto Fotoeléctrico, efecto Compton y Ondas de De Broglie APRENDIZAJE ESPERADO: distinguir el ámbito en que impera la física cuántica y apreciar sus consecuencias - . Fecha de entrega : 25 de noviembre 2011 Horario: 9:00 a 13:00 hrs Calificación coeficiente 2 Término Segundo Semestre INSTRUCCIONES : 1.-Realizar este trabajo en forma grupal de 3 a 5 cinco integrantes del mismo curso. 2.-En la portada escribir nombre completo de cada integrante indicando su Nombre número de lista y curso respectivo. 3.-Utilice cuadernillo de matemática oficio y desarrolle los ejercicios manualmente 4.-Fecha de recepción de trabajos: viernes 25 de noviembre 2011. 5.-Lugar de recepción de los trabajos: Corporación de Desarrollo de Social de Providencia. (Avenida Pedro de Valdivia Nº 963) Horario: De 9:00 a 13:00 horas. 6.-Bibliografía: Guía entregada en aprendizaje en red, videos de Internet (efecto fotoeléctrico y Compton y ondas de De Broglie en (www.youtube.com) (www.calaméo.com) , libros de Física: Serway tomo I , Física conceptual u otros. Puntaje total 39 puntos. 1 2 3 4 5 EJERCICIOS CADA EJERCICIO DEBERÁ TENER EL SIGUIENTE ORDEN. a) b) c) d) e) Datos y transformaciones de unidades si hubiere Ecuaciones a aplicar Dibujo o esquema de la situación Desarrollo Resultado numérico y con palabras 6 Ejercicios (2 pts c/u) 10.- Cuál es la longitud de onda de De Broglie asociada a un virus de 10-18 g de masa que se mueve por la sangre con una velocidad de 0,2 m/s ? 11.-Ciertos rayos x con longitud de onda inicial de 0,0840 nm experimentan una dispersión Compton ¿Cuál es la longitud de onda más grande presente en los rayos x dispersados? 12.- Se usan fotones de rayos x con λ=0,124 nm , en un experimento de dispersión Compton.¿A qué Ángulo la longitud de onda de los rayos x dispersos es 1,0 % más larga que la de los rayos x incidentes? I. Verdadero o Falso (1 pto c/u) 13)....... Cuando un fotón incide sobre un electrón del metal, le absorbe toda su energía, que se invierte en parte en extraer al electrón del metal, y en parte en comunicarle a éste energía cinética. 14)........Un fotón de una luz de 1240 nm tiene una energía de 3eV ? 15)........ La ecuación de Einstein del efecto fotoeléctrico esta dada por: ½ mv2max = -Wmin + hf 16)........Las dimensiones de la Constante de Planck son L2 M T-1 17)........2 eV corresponden a 3,2x10-19 Joule 18)........De Broglie estableció que a toda partícula en movimiento con momento lineal p se le puede asociar una longitud de onda dada por: λ =h\ p 19)........ El efecto fotoeléctrico consiste en la emisión de electrones por determinados metales, cuando incide sobre ellos radiación electromagnética de pequeña longitud de onda. 20) .......El efecto Compton consiste en la disminución de la longitud de onda de un fotón de choca con un electrón libre y pierde parte de su energía 7 rayos X cuando 21).........En la longitud de onda umbral, la energía del fotón es mayor a la función trabajo 22)…......Los fotones del infrarrojo siempre desprenderán fotoelectrones 23).........La constante de Planck en el sistema CGS corresponde a 6,626 x 10-27 [erg . s] 24).........Las observaciones experimentales sobre el efecto fotoeléctrico no pudieron explicarse mediante la Física Clásica. 25)....... El momentum de un fotón 500[nm] de longitud de onda es 1.33 x 10 22 [gr. cm ] s 26)........ Compton observó que cuando un haz de rayos X incide sobre ciertas sustancias, se Difunde en una dirección distinta a la de incidencia y su frecuencia aumenta, surgiendo al mismo tiempo de la sustancia electrones en movimiento. 27)........ De acuerdo con la explicación de Einstein del efecto fotoeléctrico, en el efecto Compton una parte de la energía de los fotones incidentes es comunicada a los electrones en forma de energía cinética, mientras que el resto de la energía es la que tienen los fotones difundidos. 8