Recapitulación 11

Recapitulación 11    

Semana 11Martes
 

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.


    

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     Semana 11 Jueves   6.2 Cuantización de la energía y efecto fotoeléctrico.   6.3 Espectros de emisión y absorción de gases.   Conclusiones: En cada equipo el aumento de la temperatura varía por el lugar que el sol le aplica a las rocas.

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. Acido 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 acido 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:

    Tubos de descarga

Elemento símbolo	Numero de electrones	Color	Color del espectro
Hidrogeno	1	Morado	Absorción   Emisión
Helio	2	Rosa	Absorción   Emisión
Argón	18	Morado	Absorción   Emisión
Neón	10	Rojo	Absorción Emisión
agua	9		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.    

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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.

Recapitulación 10

Recapitulación 10



ENERGIA DE ONDAS ELECTROMAGNETICAS

  En el simulador: http://www.walter-fendt.de/ph14s/generator_s.htm Variar la velocidad de rotación de la espira en el simulador y anotar el voltaje correspondiente en cada caso. Tabular y graficar los datos.

Preguntas	5.22 Energía de ondas electromagnéticas Y unidades	5.22    Importancia tecnológica de las ondas electromagnéticas.	Ejemplos en Industria ¿Cómo funcionan?	Comunicaciones	Medicina	Astronomía
Equipo	1	5	4	6	3	2
Respuestas	Son aquellas ondas que no necesitan un medio material para propagarse. Incluyen entre otras, la luz visible y las ondas de radio, televisión y telefonía. Todas se propagan en el vacio a una velocidad constante muy alta (300000) km/s) pero no infinita. Se propagan mediante una oscilación de campos eléctricos y magneticos.	El uso de la tecnología de comunicación inalámbrica está aumentando rápidamente, en particular los teléfonos celulares y sus torres de transmisión asociadas están extendiéndose.	Radiación infrarroja: en la industria textil se utiliza para identificar colorantes. Visión nocturna, transmisiones de señales a corta distancia (Control remoto).	Telefonía, radio y televisión (ondas de baja frecuencia)-	Los rayos X principalmente como radiografías , maquinas a nivel microscópico los rayos gamma para esterilizar equipo medico	La radioastronomía, importante rama de la astronomía, estudia los cuerpos celestes a través de sus emisiones en el dominio de las ondas de radio.

  Ejercicio: Espectro electromagnético solar y de lámpara de iluminación. Detectar con un disco compacto, el espectro electromagnético generado por la luz solar y de una lámpara fluorescente.   Completar la información en los cuadros correspondientes.   Determinar el rango de frecuencias del espectro electromagnético:

		Longitud de onda (µm)	Longitud de onda (Ao)
Luz Ultravioleta (UV)		Menor a 0.4	Menor a 4000
Luz Visible	Violeta	400 µm	380–450 nm
Azul	450 µm	450–495 nm
Verde	500 µm	495–570 nm
Amarillo	550 µm	570–590 nm
Ambar	600 µm	590–620 nm
Rojo	650 µm	620–750 nm
Luz Infrarroja		Mayor a 0.7	Mayor a 7000

Equipo	Tema	Descripción de las fuentes
3	La Luz	Naturales o artificiales, por ejemplo el sol(natural) y una lámpara(artificial)
2	Rayos infrarrojo	La radiación infrarroja, o radiación IR es un tipo de radiación electromagnética y térmica, de mayor longitud de onda que la luz visible, pero menor que la de las microondas. Consecuentemente, tiene menor frecuencia que la luz visible y mayor que las microondas. Su rango de longitudes de onda va desde unos 0,7 hasta los 1000 micrómetros. La radiación infrarroja es emitida por cualquier cuerpo cuya temperatura sea mayor que 0 Kelvin, es decir, −273,15 grados Celsius (cero absoluto).
6	Ondas de radio	Las ondas de radio son un tipo de radiación electromagnética. Una onda de radio tiene una longitud de onda mayor que la luz visible. Las ondas de radio se usan extensamente en las comunicaciones.
5	Rayos Ultravioleta	Esta radiación puede ser producida por los rayos solares y produce varios efectos en la salud.
4	Rayos X	Se usan los tubos de rayos X, que pueden ser de dos clases: tubos con filamento o tubos con gas.
1	Rayos gamma	La radiación gamma o rayos gamma (γ) es un tipo de radiación electromagnética, y por tanto constituida por fotones, producida generalmente por elementos radiactivos o por procesos subatómicos como la aniquilación de un par positrón-electrón. También se genera en fenómenos astrofísicos de gran violencia.

 

 

 

PRÁCTICA EN EL CERRO DE ZACATEPETL

 

esta imagen fue hecha con los lentes

la luz

                 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Recapitulación 10

Resumen del martes y jueves

Lectura del resumen por equipo    

Equipo	1	2	3	4	5	6
	El martes 19 de marzo el profesor registro la tarea, después realizamos experimentos sobre el espectro electromagnético utilizando un CD, lentes holográficos y un espectroscopio. El día jueves 21 realizamos una práctica de campo en la cual subimos al cerro de Zacatepetl y ahí realizamos el mismo experimento del espectro electromagnético.	El día martes se realizo un experimento con un CD, lentes holográficos y un espectroscopio. Se registro la tarea y se verifico el blog. El día jueves se realizo una práctica de campo a el cerro de Zacatepetl y se realizaron los mismos experimentos del espectro electromagnético Fin…	El martes realizamos un experimento u observamos un espectro electromagnetico con unos materiales especial y unos lentes también reflejamos el espectro de un espejo, un cd , el proyector y el sol. El dia jueves salimos al cerro del Zacatepetl a observar el espectro del sol con un vidrio especial de soldadura y también con los lentes.	El día martes se hizo registro de la tarea y se realizo una práctica para ver los efectos luminosos con un CD, lentes holográficos y un espectroscopio. El día jueves se realizo una práctica al cerro del Zacatepetl y se realizo la misma practica pero ahora usando como iluminador la luz solar.	El dia martes el profesor califico la tarea después se contestaron las preguntas que pone el profesor. El dia jueves se hizo una visita al cerro de zacatepetl para poder revisar los espectros que proyecta la luz solar.	El martes el profesor registro la tarea, posteriormente se contestaron preguntas sobre el tema de la semana. Con CD observamos el esp.ectro electromagnético a través de una lámpara y la luz del sol. El jueves tuvimos un pequeño recorrido por el cerro del Zacatepetl, donde en la punta se observo el espectro electromagnético a la luz del sol.

Recapitulación 9

Recapitulación 9



Generadores

CAMPO ELECTROMAGNETICO

Ondas electromagnética

Preguntas	5.19 ¿Qué es un Generador?	¿Qué Tipos de gneradores eléctricos existen?	Ejemplo industrial de generador eléctrico	5.20?Que es el Campo electromagnético?	5.21 ¿Cómo se clasifican las Ondas electromagnéticas?	¿Qué Propiedades y tiene el Espectro electromagnético?
Equipo	3	4	2	1	6	5
Respuestas	Es una maquina eléctrica que realiza el proceso inverso que un motor eléctrico, el cual transforma la energía eléctrica en energía mecánica. Aunque la corriente generada es corriente alterna puede ser rectificada para obtener una corriente continua.	Generador de voltaje o tensión: un generador de voltaje ideal mantiene un voltaje fijo entre sus terminales con independencia de la resistencia de la carga Rc que pueda estar conectada entre ellos. Generador d corriente o intensidad: un generador de corriente constante por un circuito externo con independencia de la resistencia de la carga que pueda estar conectado entre ellos.	Rayos X Radiofrecuencia Microondas Rayos T Radiación Infrarroja Radiación Visible Luz ultravioleta Rayos Gamma.	Un campo electromagnético es un campo físico de tipo tensorial producido por aquellos elementos cargados eléctricamente que afectan a partículas con cargas eléctricas. El campo electromagnético se divide en “una parte eléctrica” y en una “parte magnética”.	Ondas de radio: Su frecuencia oscila desde unos pocos Hercios hasta mil millones. Microondas: Su frecuencia va desde los mil millones hasta casi el millón de hercios. Rayos infra rojos: Los tránsitos energéticos implicados en rotaciones y vibraciones de las moléculas caen dentro del rango de la frecuencia. Luz visible: Incluye una franja estrecha de frecuencias capaces de estimular el ojo humano. Rayos ultravioleta: Su fuente natural es el sol, son producidas saltos de electrones en átomos y moléculas excitadas. Rayos x: Radiación electromagnética invisible capaz de atravesar cuerpos, una radiación prolongada produce cáncer. Rayos gama: Frecuencias mayores 1.1019 HZ.	Las ondas del espectro electromagnético poseen picos o crestas, así como valles o vientres. La distancia horizontal existente entre dos picos consecutivos, dos valles consecutivos, o también el doble de la distancia existente entre un nodo y otro de la onda electromagnética, medida en múltiplos o submúltiplos del metro (m), constituye lo que se denomina “longitud de onda”.

Espectro electromagnético Material: Lentes estereoscópicos, vela, lámpara fluorescente, luz solar. Observar con los lentes estereoscópicos, la luz que emiten la vela, lámpara fluorescente y luz solar, comparar los colores observados.   Observaciones:  



observación con la luz y los lentes




  observación con la vela

MAPA DE LAS ACTIVIDADES