Semana 11 Martes UNIDAD 6: FÍSICA Y TECNOLOGÍA CONTEMPORÁNEAS

Semana 11 Martes

UNIDAD 6: FÍSICA Y TECNOLOGÍA CONTEMPORÁNEAS (30 horas)

6.1 Crisis de la física clásica y origen de la física contemporánea

Radiación del cuerpo negro y la hipótesis cuántica.

Preguntas	¿En qué consiste la crisis de la Física Clásica?	¿Cuál es el origen de  la Física Moderna?	¿Qué experimentos participan en el origen de la Física moderna?	¿Cuál es el principio de la radiación del cuerpo negro?	¿Qué dicen la Ley de Stephan-Boltzman y Ley de Wien?	¿En que radica la hipótesis cuántica?
Equipo	6	2	1	4	5	3
Respuestas	Hacia 1900, ya se habían observado fenómenos físicos que no era posible explicar con la física clásica Einstein sentó bases para una física universal que limitó la física clásica. Con sus experimentos, se miro la física clásica desde un ángulo nuevo.	Finales del siglo XlX, los físicos llegaron a pensar que el edificio de las ciencias estaba prácticamente completo. Sin embargo, en muy pocos años se realizaron varias experiencias que vinieron a demostrar lo contrario. Estos son los principales aspectos que hicieron que el edificio científico construido se derrumbara con gran estrépito. ·         Los espectros continuos de emisión ·         La teoría de la relatividad ·         El efecto fotoeléctrico ·         El comportamiento dual de las ondas electromagneticas. FIN!!!!	Estructura atómica. Teoría cuántica. Efecto fotoeléctrico. Modelo del átomo de Bohr. Radiactividad. Relatividad.	Un cuerpo negro es aquel que absorbe toda la luz radiante y no la refleja. La intensidad de la radiación emitida por un cuerpo negro, con una temperatura T en la frecuencia viene dada por la ley de Planck.  E=hv	Ley de Boltzman: establece que un cuerpo negro emite radiación térmica con una potencia emisiva superficial (W/m2) proporcional a la cuarta potencia de su temperatura: E=o*T Ley de Wien: dice como cambia cada color de la radiación cuando varia la temperatura de la fuente emisora, y ayuda a entender como varían los colores aparentes de los cuerpos negros.	Cada paquete contiene una cantidad fija de energía y no se puede subdividir. Planck llamó a los paquetes quantum con l hipótesis de que las radiación venía en cuantos.

Radiación del  cuerpo  negro

Material:   Lupa,  termómetro.

Procedimiento:

-          Ubicar sobre el  muro  de roca, un hueco,  medir la temperatura inicial  del  hueco  durante tres minutos y registrar en la tabla.

-          Con la lupa utilizando la  energía  solar  calentar el hueco durante cinco minutos y medir la temperatura interna.  Registrar la temperatura en la tabla.

-          Tabular y graficar los datos.

Equipo	Temperatura inicial oC	Temperatura final  oC	Diferencia  de temperaturas. oC
1	25°	35°	10°
2	25°	34°	9°.
3	39o	40°	1°
4	23°	31°	8°
5	38 o	41°	3°
6	20°	28°	8°

                                                               

                                                TABLA DE DIFERENCIA DE TEMPERATURAS

Conclusiones: En cada equipo el aumento de la temperatura varía por el lugar que el sol le aplica a las rocas.

Observaciones:

Introducimos el termómetro a un agujero de la roca y cuando tomamos la temperatura de la roca era de 38 grados







 

Con la lupa calentamos el agujero durante cinco minutos.

Después tomamos de nuevo la temperatura con el termómetro y la temperatura aumentó y pudimos observar que entre mas caliente estaba la piedra mas iba aumentando la temperatura.

Semana 11 Jueves

6.2 Cuantización de la energía y efecto fotoeléctrico.

6.3 Espectros de emisión y absorción de gases.

Preguntas	¿En que radica la cuantización de la energía?	¿En qué consiste el efecto fotoeléctrico?	¿Cuáles son las aplicaciones del efecto fotoeléctrico?	¿Qué son los espectros de emisión?	¿Qué son los espectros de  absorción?	¿Cuáles son las aplicaciones de los espectros de emisión y absorción?
Equipo	2	6	1	3	4	5
Respuestas	Se entiende por cubanización a la evidencia experimental de que la energía no pueda tomar cualquier valor de forma  continua, sino solo aquellos valores permitidos en cada proceso, tal y como se evidencio en la interpretación de Planck de la catástrofe del ultravioleta en las experiencias con el cuerpo negro. El proceso por el cual se liberan electrones de una materia por la acción de la radiación.	El efecto fotoeléctrico, se trata de otro fenómeno descubierto por Heinrick Hertz, al igual que la radiación del cuerpo negro, también involucra la interacción entre la radiación y la materia. Pero esta vez se trata de absorción de la radiación o de metales.	Las encontramos en cámaras, en el dispositivo que gobierna los tiempos de exposición, en detectores de movimiento, en el alumbrado público,  como regulador de la cantidad de toneren en las maquinas copiadoras, en las celdas solares muy útiles en satélites, calculadoras y relojes.	El elemento que mide su propia luz dejando un espacio en grande en negro dependiendo de cuál sea su elemento y amplitud de onda.	Cuando un sólido incandescente se encuentra rodeado por un gas más frio, el resultado es un fondo ininterrumpido por espacios oscuros, denominados líneas de absorción.	Emisión: es para determinar si un elemento es de un compuesto desconocido y también identifica los elementos mediante su espectro de emisión atómica. Absorción: Se utilizan para el estudio de las fuentes de luz naturales y artificiales, permite conocer la naturaleza de las manchas de sangre y la constitución del sol, estrellas y demás galaxias.

Espectros de emisión y de absorción

Material: Asa con alambre de platino, lámpara de alcohol, vaso de precipitados, espectroscopio.

Sustancias: Cloruros de bario, calcio, cobre, estroncio, sodio, hierro. Ácido clorhídrico.

Procedimiento:

Humedecer el asa del alambre de platino en el agua destilada y obtener una muestra de sustancia.

Colocar a un extremo de la flama de la lámpara de alcohol   y observar la coloración de la flama producida, luego observar la coloración a través del espectroscopio o y anotar en el cuadro las observaciones. Limpiar el asa sumergiéndola en el ácido clorhídrico.

Sustancia	Numero de electrones del elemento.	Color a la flama	Colores del espectro.
Cloruro de bario	56	Verde-Azul	Absorción Emisión

Cloruro de calcio

20

Naranja

Absorción: Emisión:

Cloruro de estroncio

38

Rojo

Absorción: Emisión:

Cloruro de sodio

11

Naranja

Absorción Emisión

Cloruro de cobre

29

Azul-Verde

Absorción Emisión

Cloruro  ferrico

26

Chispitas naranjas con rojas

Absorción: Emisión:

http://www.educaplus.org/luz/espectros.html

Conclusiones: En esta clase realizamos una práctica en la cual pudimos observar los diferentes colores que tiene cada elemento debido al número de electrones que tiene cada uno de ellos.

FIN

Observaciones:

Encendimos la lámpara de alcohol e introducimos el alambre al agua destilada y la pusimos sobre la llama de fuego y observamos que la llama cambiaba de color.

Asimismo probamos con diferentes tipos de cloruros y se observaron diferentes llamas de fuego que se producían al exponerlos al fuego.

Recapitulación 11

Resumen  del  martes y jueves

Lectura del resumen por equipo

Aclaración de dudas

Ejercicio

Registro de asistencia.

Equipo	1	2	3	4	5	6
Resumen	El martes 2 de abril el profesor reviso los sig. temas del esquema: 6.1crisis de la física clásica y origen de la física cuántica. Radiación del cuerpo negro y la hipótesis cuántica. 6.2 cuantización de la energía y efecto fotoeléctrico. 6.3 espectros de emisión y absorción de gases. De práctica salimos al jardín a obtener  la temperatura de una  de las piedras de las paredes del colegio. Con ayuda de un termómetro obtuvimos la temperatura inicial, posteriormente con ayuda de una lupa proyectamos la luz  solar y nos dio una temperatura diferente y plasmamos los resultados en la computadora. El jueves 4 de abril con diferentes elementos químicos y un mechero con alcohol, experimentamos diferentes tonalidades en la lumbre que teníamos. Y con una lámpara de alcohol y diferentes gases como el xenón pudimos apreciar sus colores fluorescentes.	El día martes se tomo la temperatura ambiente del orificio de una piedra. Posteriormente se le aplico calor con una lupa y se tomo la temperatura. Y el jueves se vio la distinta tonalidad de químicos expuestos al fuego. Se vio la tonalidad de distintos gases al hacer pasar corriente eléctrica por sus partículas. Y el viernes resumen.	El martes el profesor califico la tarea y después salimos a tomar la temperatura de una piedra durante 3 minutos y después con la lupa calentamos la piedra durante 5 minutos y se midió la temperatura. El día jueves con diferentes tipos de elementos observamos su coloración por medio de una lámpara de alcohol, después se observo la coloración de los gases nobles aplicándoles energía eléctrica. El día viernes hicimos el resumen de las actividades que hicimos durante la semana.	El día martes se califico la tarea y se realizo una práctica, en donde se debía calentar un hoyito de la pared con una lupa y luz solar y comparar su temperatura. El día jueves se realizo una práctica poniendo al fuego diferentes cloruros para poder identificar espectros luminosos, y se observaron el color de algunos gases.	El martes lo primero que hicimos fue entregar la tarea para que la calificara el profesor después y salimos afuera del salón y medimos la temperatura de un hoyo de la pared después con una lupa aumentamos su temperatura y la medimos para compararla. El dia jueves hicimos un experimento en el que en la flama de un mechero le agregábamos distintos elementos para observar el espectro y como cambiaba el color de la flama. Y en el simulador hicimos lo mismo para observar las colores.	El día martes, posterior a entregar la tarea, realizamos una práctica en la cual medimos el aumento de la temperatura de un hoyo en la pared, mismo que calentamos por medio de la lupa y la luz solar durante tres minutos. El jueves también realizamos una práctica. Es esta pusimos al fuego diferentes cloruros semi disueltos en agua, y el objetivo era observar la flama resultante, la cual arroja un espectro diferente de acuerdo a su configuración electrónica. El cloruro de estroncio, por ejemplo, con 38 electrones y cuya configuración es [Kr]5s2 , arrojo un color naranja con centro verdoso.