Aquí te compartiremos el material educativo de Definicion de Fisica Moderna para Cuarto Grado de Secundaria o estudiantes de 15 años de edad, que podrás descargar GRATIS en formato PDF. Este tema pertenece al curso de FÍSICA.
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¿Qué Contiene esta Ficha Educativa que te Compartimos?
Esta ficha de Definicion de Fisica Moderna contiene conceptos y formulas muy importantes acerca de los siguientes temas:
- Definicion de Fisica Moderna
- Actividades para desarrollar.
Ahora mencionaremos los conceptos de algunos estos contenidos:
Física Moderna
El descubrimiento de las ondas electromagnéticas (OEM) permitió el desarrollo de las comunicaciones, fue Henrich Hertz quien descubrió las ondas electromagnéticas a finales del siglo XIX, esto permitió comprobar la teoría de James Clerk Maxwell (1831 – 1879) el cual predijo que la luz es una onda electromagnética de energía continua.
También a finales del siglo XIX se descubren nuevos fenómenos que no se podían explicar por las teorías clásicas lo cual trajo como consecuencia la introducción de nuevas ideas y por lo tanto el desarrollo de nuevas teorías como la teoría cuántica, la teoría de la relatividad, etc.
Uno de las más importantes teorías establecidas en el siglo XX fue la teoría cuántica. La teoría cuántica se inició con el problema del cuerpo negro y cuya solución fue planteada por Max Planck a inicios del siglo XX; una de las condiciones que establecía esta solución era que la luz o radiación electromagnética (energía) este cuantizada.
Otro de los fenómenos que se logró explicar con la teoría cuántica fue el Efecto Fotoeléctrico, cuya solución fue planteda por Albert Einstein y por lo cual fue acreedor al premio Nobel.
En este capítulo se estudiara a la luz y sus diferentes comportamientos (ondulatorio y corpuscular), así también se estudiara el efecto fotoeléctrico, debido a que es una aplicación directa de la Física Cuántica.
Carácter ondulatorio de la luz
Para este carácter la luz actúa como un conjunto de ondas, las cuales se propagan a partir de una fuente de luz. Algunos fenómenos que se pueden explicar con este carácter son: la reflexión, la refracción, interferencia, difracción, polarización, etc.
Espectro electromagnético
Las ondas electromagnéticas cubren un espectro (conjunto) extremadamente amplio de longitudes de onda y frecuencia.
Algunos ejemplos de ondas que se encuentran dentro de este espectro son: las ondas de radio y televisión, la luz visible, la radiación infrarroja y ultravioleta, los rayos x y los rayos gamma. A continuación se muestra el esquema del espectro electromagnético.
Caracter corpuscular de la luz
En este caso la luz actúa como un conjunto de corpúsculos o partículas que se emiten desde una fuente de luz. Algunos ejemplos que pueden ser explicados con este carácter son: la radicación de cuerpo negro, el efecto fotoeléctrico, los niveles de energía en un átomo, etc.
Dualidad de la luz y el principio de complementariedad
Luego de varios acontecimientos y experimentos se llegó a la conclusión de que la luz (energía) tiene un carácter dual de Onda y Partícula las cuales son mutuamente complementarias. Esta conclusión fue enunciada por Niels Bohr en 1928 en su denominado
Principio de complementariedad. En este principio se dice que la luz necesita de las dos descripciones (onda y partícula) para poder entender a la naturaleza, pero a su vez nunca necesitaremos usar ambas al mismo tiempo para poder explicar un solo fenómeno.
Efecto fotoeléctrico
Es aquel fenómeno en el cual, ciertas placas metálicas emiten electrones cuando se someten a la acción de luz. El fenómeno se hace más acentuado cuando las radiaciones son de alta frecuencia (ondas ultravioletas) y con metales como el cesio, el sodio y el potasio.
Explicación del efecto fotoeléctrico
A continuación se presenta un esquema práctico del fenómeno efecto fotoeléctrico.
Actividades de la Ficha de Definicion de Fisica Moderna
En este material educativo también encontraras muchas actividades de Definicion de Fisica Moderna, donde los estudiantes de cuarto grado podrán resolver individualmente o con la ayuda del docente.
Ahora te mencionaremos algunas de estas actividades:
- Calcula la longitud (en m) de una OEM cuya frecuencia es 3 × 1010 Hz. (Considere c = 3 × 108 m/s)
- Determina la frecuencia (en Hz) de una OEM que tiene una longitud de onda de 30 m. (Considere c = 3 × 108 m/s)
- En cierto instante una OEM posee una inducción magnética de modulo 12 × 10–10 T. Si esta se propaga en el vacío calcula el módulo de la intensidad del campo eléctrico (en N/C) en ese instante. (Considere c = 3 × 108 m/s)
- La longitud de onda de un fotón de rayos X es 6A o. Determina la frecuencia (en Hz) asociado a este fotón. (considera c = 3 × 108 m/s)
- Si se sabe que una onda electromagnética de 40,0 Mhz de frecuencia viaja en el espacio libre, determine el producto de su periodo por su longitud de onda. (Considere c = 3 × 108 m/
- Calcula la energía (en J) del fotón de una OEM cuya longitud de onda es 9nm. (Considere h = 6,63 × 10–34 J.s, c = 3 × 108 m/s)
- Determine la energía (En J) de 5 fotones de una luz cuya frecuencia es 8 MHz. (Considere h = 6,63 × 10–34 J.s
- Si un láser emite radiación con una longitud de onda de 1000 nm. ¿Cuántos fotones serán necesarios para alcanzar una energía de 6.21 eV? (Considere h = 4.14 × 10–15 eV.s, c = 2.998 × 108 m/s)
- Determina la energía (en J) del fotón de una OEM cuya frecuencia es 5 MHz. (Considere h = 6,63 × 10–34 J.s, c = 3 × 108 m/s)
- Calcula la energía (en J) del fotón de una OEM cuya longitud de onda es 3mm. (Considere h = 6,63 × 10–34 J.s, c = 3 × 108 m/s).
- Calcula la frecuencia (en Hz) de un fotón de rayos X si su longitud de onda es 5 nm. (Considere c = 3 × 108 m/s).
Para un aprendizaje optimo, recomendamos que los estudiantes resuelvan todas las actividades de Definicion de Fisica Moderna que fueron propuestas en la ficha educativa que te compartimos.
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