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F I S I C A M O D E R N A

optica y fisica nuclear equipo 2

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  • 1. F I S I C A MODERNA

2. IndiceFISICA MODERNA 1 Antecedentes de la fisica moderna 4Acerca de la fisica moderna 8 Ejemplos de fisica moderna 14Triptico de fisica moderna 21 OPTICA 22 Desarrollo histrico de fisica moderna 23 Ejemplos de ptica 36 TELESCOPIO 47 Parmetros y accesorios de un telescopio 58Monturas de un telescopio 63Impacto del telescopio 65Telescopios famosos 67 Triptico del telescopio 70 CUESTIONARIO 72 3. Temas a presentar: FISICA MODERNA 4. ANTECEDENTESde la fisica moderna 5. ANTECEDENTESLa fsica moderna comienza a principios del siglo xx,cuando el alemn Max Planck, investiga sobre elcuanto de energa, deca que eran partculas de energa indivisibles, y que no eran continuas como lo deca la fsica clsica, por ello nace esta nueva rama que estudia las manifestaciones que se producen en los tomos, los comportamientos de partculas que forman la materia y las fuerzas que las rigen. 6. La fsica clsica no serva pararesolver los problemas presentados,ya que estos se basan en certezas y la fsica moderna en probabilidades,lo que provoc dificultades paraadaptarse a las nuevas ideas. 7. acerca de lafisica moderna 8. MODELOS ATOMICOS 1808 - Modelo atmico de John Dalton 1897 - Modelo atmico de Thompson 1897 - Modelo atmico de Jean Perrin 1911 - Modelo atmico de Rutherfor 1913 - Modelo atmico de Bohr 1916 - Modelo atmico de Sommerfeld 1926 - Modelo atmico de Schrdinger 9. MODELOS ATOMICOS 10. TEORA DE LA RELATIVIDAD Esta teora, promulgada por el fsico ms grande del siglo pasado, el cientfico alemn Albert Einstein (1 880-1 955), consiste en analizar los fenmenos para cuerpos cuya velocidad sea comparable a la velocidad de la luz en el cual las leyes de la fsica clsica dejan de cumplirse. 11. Albert Einstein Fue un fsico de origen alemn, nacionalizado posteriormente suizo yestadounidense. Est considerado como el cientfico ms importante delsiglo XX, adems de ser el msconocido. 12. Mecnica cuntica En fsica, la mecnica cuntica es una de las ramas principales de la fsica que explica el comportamiento de la materia y de la energa. Su campo de aplicacin pretende ser universal, pero es en el mundo de lo pequeo donde sus predicciones divergen radicalmente de la llamada fsica clsica. 13. EJEMPLOS DEFISICAMODERNA 14. CAJA FUERTEEFECTO FOTOELCTRICO Una caja fuerte, es generalmente un ambiente cerrado y oscuro, cuandoel ladrn abre la caja, hace incidir luz dentro de ella; esto hace que se desprendan electrones de la placa metlica generando as corriente elctrica y activando el sistema de alarma Caja fuerte - efectofotoelctrico Una caja fuerte, es generalmente un ambiente cerrado y oscuro, cuando el ladrn abre la caja, hace incidir luz dentro de ella; esto hace que se desprendan electrones de la placa metlica generando ascorriente elctrica y activando el sistema de alarma. 15. ASCENSOR- EFECTO FOTOELECTRICO Cuando el rayo de luz llega desde A hasta la clula fotoelctricaB se desprenden de la placa metlica electrones, generandocorriente elctrica y activando as el motor que permite abrir o cerrar las puertasdel ascensor. Si secolocase un obstculo en A, la puerta no abre ni cierra.El emisor de luz esactivado mediante interruptores adheridosa la pared. 16. EL RAYO LSER EN EL MERCADO El cdigo de barras contenido en el producto, es revisado por un emisor de rayos lser, el cual lee dicho cdigo. La informacin pasa a una computadora la cual identifica el productopara luego proporcionar el precioa la caja registradora electrnica. En caso el sistema no reconozca el cdigo de barras, la cajera tendra quedigitar manualmente los nmeros que contienen dicho cdigo. 17. La El RAYO LSER - DISCO COMPACTO lectora de discos compactos emite rayos lser. En el proceso de grabacin el sonido se transforma en cdigos; el rayo lser graba estos cdigosen la cara inferior del disco.En el proceso de difusinel rayo lser lee los cdigosy las transforma en sonido. 18. LA FIBRA PTICA Las fibras pticas son finos cables de vidrio, constituidopor dos elementos diferentes: el vidrio interior o ncleo y el que le rodea (revestimiento) que es otro tipo de vidrio. Cuando un rayo de luz (preferible rayo lser, por suconcentracin) ingresa a una fibra de vidrio, logra chocar con el revestimiento producindose as unareflexin, es as que la luz en su viaje interno rebota de un lado a otro sin escapar, y lo que es ms sorprendente sin disminuir su intensidad luminosa.En realidad el rayo luminoso o lser que ingresa a lafibra ptica est destinado a experimentar una seriecontinua de reflexiones totales con lo cual la luzresulta canalizada y puede seguir la curvatura de la Fibra. 19. >> La fibra ptica se utiliza en los cables telefnicos en donde el sonido es transformado en impulsos luminosos >>La fibra ptica se utiliza para visualizar rganos que estn dentro del cuerpo humano. Los bronquios de los pacientes puedenser observados mediante la fibra ptica ingresada va fosa nasal, entiempo real, tal como se muestraen la fotografa. 20. P T I C A 21. TEMAS A PRESENTAR: OPTICA 22. La ptica es la rama de la fsica que estudia elcomportamiento de la luz, sus caractersticas ysus manifestaciones. Abarca: reflexin refraccin interferencias, difraccin 23. Desarrollo histrico de la Dptica En la Edad Antigua se conoca la propagacin rectilnea de la luz y la reflexin y refraccin. Dosfilsofos y matemticos griegos escribieron tratados sobre ptica:Empdocles y Euclides. 24. Ya en la Edad Moderna; Ren Descartes consideraba la luz como una onda de presin transmitida atravs de un medio elstico perfecto (el ter) que llenaba elespacio. Atribuy los diferentes colores a movimientos rotatorios de diferentes velocidades de las partculas en el medio. 25. La ley de la refraccin fue descubierta experimentalmente en 1621 porWillebrord Snell. En 1657 Pierre de Fermat anunci el principio del tiempomnimo y a partir de l dedujo la ley de la refraccin. 26. Hooke pensaba que la luz consista en vibraciones propagadas instantneamente agran velocidad y crea que en un mediohomogneo cada vibracin generaba unaesfera que crece de forma regular. Con esto intent explicar el fenmeno de la refraccine interpretar los colores. Los estudios que aclararon las propiedades de los colores fueron desarrollados porNewton que descubri que la luz blanca puede dividirse en sus colores componentesmediante un prisma y encontr que cadacolor puro se caracteriza por una refractabilidad especfica. 27. En 1850 Foucault, Fizeau y Breguet realizaron unexperimento para decidir entre las teorasondulatoria y corpuscular. El experimento consiste en medir la velocidad de la luz en aire y agua. La teora corpuscular explica la refraccin en trminos de la atraccin de los corpsculos luminosos hacia el medio ms denso,lo que implica una velocidad mayor en el medioms denso. Por otra parte, la teora ondulatoriaimplica, de acuerdo con el principio de Huygens que en el medio ms denso la velocidad esmenor. 28. Las cosas en la vida dependen siempre de la ptica con la que se miren. 29. La ptica tiene infinidad de aplicacionesde nuestra La ptica tiene infinidad en vida cotidiana: aplicaciones en nuestra vida cotidiana: Lentes de anteojos para corregir problemaa visuales. Lentes de anteojos para corregir problemas visuales.Usos industriales para la fabricacin de todo tipo de espejos. Usos industriales para la fabricacin de todo tipo de espejos.Faros de automoviles. Faros de automviles.Retrovisores. Retrovisores.Lupas LupasMicroscopios Microscopios 30. La Rreflexin nos dice que el ngulo incidente es igual al ngulo reflejado con la perpendicular al espejo. 31. La Refraccin es el cambio de direccin que experimenta una onda al pasar de un medio material a otro. 32. La Interferencia es cualquier proceso que altera, modifica o destruye una seal durante su trayecto en el canal existente entre el emisor y el receptor. 33. La difraccin es un fenmeno caracterstico delas ondas que consiste en la dispersin y curvado aparente de las ondas cuandoencuentran un obstculo. 34. Espejos Esfricos Tiene como caracterstica que forma parte de una esfera.Dependiendo del lugardonde se coloque darorigen a la imagen. 35. Lentes Convergentes Su espesor disminuye del centro hacia losbordes. 36. Proyector de Transparencias Es un ejemplo completo de ptica ya que esta compuesto por un foco luminoso, espejo cncavo yuna lente convergente. 37. Temas a presentar: TELESCOPIO 38. Su invencin fue en 1590, porJuan Roget. 39. Galileo, al recibir noticias de este invento, decidi disear y construir uno. En 1609 mostr el primer telescopio astronmico registrado. Gracias al telescopio, hizo grandes descubrimientos en astronoma, entre los que destaca la observacin, el 7 de enero de 1610, de cuatro de las lunas de Jpiter girando en torno a ese planeta. 40. Conocidohasta entonces como la lente espa, el nombre "telescopio" fuepropuesto primero porel matemtico griego Giovanni Demisiani el 14 de abril de 1611 41. Utilizan lentes reflectores, que tienenun espejo cncavo en lugar de la lente del objetivo. 42. Posee un espejo cncavo y una lente correcta. 43. El telescopio reflector fue inventadoporIsaac Newton en 1688 y constituy un importante avance sobre los telescopios de su poca al corregir fcilmente la aberracin cromtica caractersticade los telescopios refractores. 44. El parmetro mas importante de untelescopio es el dimetro de su lente objetivo. 45. Un telescopio de aficionado generalmente tiene entre 76 y 150 mm de dimetroy permiteobservar algunos detalles planetariosy muchsimos objetos del cielo profundo (cmulos, nebulosas y algunas galaxias). 46. Los telescopios que superan los 200 mm de dimetro permitenver detalles lunares finos,detalles planetarios importantes . 47. Distancia Focal: Es la distancia desde el espejo o la lente principal hasta el foco o punto dondese sita el ocular (Es la longitud focal del telescopio) .Dimetro del objetivo:Dimetro del espejo o lente primaria del telescopio 48. Ocular : Accesorio pequeo que colocado en el foco del telescopio permite magnificar la imagen de los objetos. Lente de Barlow: Lente que generalmente duplica o triplica los aumentos del ocular cuando se observan los astros.Filtro:Pequeo accesorio que generalmente opaca la imagen del astro pero que dependiendo de su color y material permite mejorar la observacin. Se ubicadelante del ocular, y los ms usados son el lunar (verde-azulado, 49. Razn Focal: Es el cociente entre la distancia focal (mm) y el dimetro (mm). (f/ratio) Magnitud Limite: Es la magnitud mxima que tericamente puede observarse con un telescopio dado, en condiciones de observacin ideales. m(lmite) = 6,8 + 5log(D)Aumento:La cantidad de veces que un instrumento multiplica el dimetro aparente de los objetos observados. Equivale a la relacin entre la longitud focal del telescopio y la longitud focal del ocular (DF/df). 50. Trpode: Conjunto de tres patas generalmente metlicas que le dan soporte y estabilidad al telescopio.Porta ocular:Orificio donde se colocan el ocular, reductores o multiplicadores de focal (p.ej lentes de Barlow) o fotogrficas. 51. Montura altazimutal:Una parte gira en azimut (en el plano horizontal), y otro eje sobre esta parte giratoria permite adems variar la inclinacin del telescopio para cambiar la altitud (en el plano vertical). Una montura Dobson es un tipo de montura altazimutal que es muy popular dado que resulta sencilla y barata de construir. 52. Montura Ecuatorial:Consiste en inclinar la montura altazimutal de forma que el eje de azimut resulte paralelo al eje de rotacin de la TierraExisten varios tipos de montura ecuatorial, entre los que se puede destacar:*Montura Ecuatorial Alemana:En este sistema el peso del telescopio es equilibrado por una pesa al finalde una barra, perpendicular al eje de ascensin recta. 53. Este gran logro de la ciencia, a causado un gran impacto en el mundo a travs de descubrimientos en el espacio. Adems de permitir un mejor estudio de fenmenos astrolgicos. Los descubrimientos en el espacio mas destacados gracias a la ayuda del telescopio son:Un nuevo ojo infrarrojo en el espacio.El telescopio Hubble detecta una fbrica de polvo estelar.Nuevo crter en la luna Astrnomas pionerasDescubrimiento de una "estrella vampiro.Descubren un nuevo tipo de supernova. 54. La estrella ms lejana y antiguaDescubren un nuevo anillo gigante rodeando a Saturno.El Hubble capta como nunca la belleza celestial.Descubrimiento del paraso astronmico.Se detecta Tormenta tropical en Titn. 55. El Telescopio Espacial Hubble: se encuentra en rbita fuera de la atmsfera terrestre, para evitar que las imgenes sean distorsionadas por la refraccin. De este modo el telescopio trabaja siempre al lmite de difraccin y puede ser usado para observaciones en el infrarrojo y en el ultravioleta. El Very Large Telescope (VLT): esen la actualidad (2004) el ms grande en existencia,compuesto por cuatro telescopios cada uno de 8 mde dimetro. Pertenece al Observatorio Europeo delSur y fue construido en el Desierto de Atacama, alnorte de Chile. Puede funcionar como cuatro telescopios separados o como uno solo, combinandola luz proveniente de los cuatro espejos. 56. El del Gran Telescopio Canarias: es el espejo individual ms grande con un dimetro de 10,4 metros. Se compone, a su vez, de 36 segmentos ms pequeos.El telescopio Hale: construido sobre elMonte Palomar, con un dimetro de 5 metros, hasido el ms grande por mucho tiempo. Tiene un nico espejo de silicato de boro (Pyrex (tm)), que fuenotoriamente difcil de construir. 57. El telescopio del Monte Wilson: con 2,5 metros, fue usado por Edwin Hubble para probar la existencia de las galaxias y para analizar el desplazamiento al rojo que experimentan. 58. Cuestionario 59. temas a presentar: 60. Culunes el msde 8 aumentos para demostrar a las En 1609, Galileo utiliz telescopio caseroantiguo y el ms autoridades de Venecia el potencialmoderno?de tal instrumento para el estudio del cosmos. Utilizando telescopios progresivamente ms potentes, Galileo realiz muchos En 1609, importancia. descubrimientos de granGalileo utiliz un telescopio casero de 8 El Sol, considerado hasta entonces smbolo a las autoridades de Venecia el aumentos para demostrar de perfeccin, tena manchas. La Luna tena una superficie irregular con valles y montaas. Saturno tena unos apndices extraos, potencial de tal instrumento para el estudio del cosmos. etc. Pero sus observaciones ms trascendentales fueron las que realiz de Jpiter. Demostr que este planeta estaba rodeado de lunas y era similar a un mini-sistema solar, lo que constituy un poderoso argumento en favor del universo copernicano. EnLa NASA present desde la Antigedad, muchsimas estrellas y El telescopio desvel, por primera vez el nuevo telescopio espacial que fenmenos que eran demasiado dbiles para el ojo Reemplazar alas la explorar el origen del universo humano, inicindose Hubble, Astronoma moderna. tendr mucha mayor potencia y ser lanzado al espacio Galileo Galilei naci en Pisa el 15 de febrero de 1564. Era hijo de un msico y aunque comenz estudiando medicina en Pisa, misin pas a las Matemticas. Fue profesor dentro de seis aos. Su pronto se es obtener imgenes de la primero enformacin de las primeras galaxias y estrellas. sePisa y luego en Padua desde 1592 hasta 1610. En 1609, mientras Los encontraba en Venecia, se enter de un descubrimiento trata de una obra especialistas consideran que se realizado en Holanda que consista en un tubo con dos lentes y que permita que los objetos lejanos apareciesen mucho ms cercanos. maestra de la tcnica espacial. 61. Cmo funciona presentar un esquema ofigura? En 1609, Galileo utiliz un telescopio casero de 8 aumentos para demostrar a las autoridades de Venecia el potencial de tal instrumento para el estudio del cosmos. Utilizando telescopios progresivamente ms potentes, Galileo realiz muchos descubrimientos de gran importancia. El Sol, considerado hasta entonces smbolo de perfeccin, tena manchas. La Luna tena una superficie irregular con valles y montaas. Saturno tena unos apndices extraos, etc. Pero sus observaciones ms trascendentales fueron las que realiz de Jpiter. Demostr que este planeta estaba rodeado de lunas y era similar a un mini-sistema solar, lo que constituy un poderoso argumento en favor del universo copernicano. El telescopio desvel, por primera vez desde la Antigedad, muchsimas estrellas y fenmenos que eran demasiado dbiles para el ojo humano, inicindose as la Astronoma moderna. Galileo Galilei naci en Pisa el 15 de febrero de 1564. Era hijo de un msico y aunque comenz estudiando medicina en Pisa, pronto se pas a las Matemticas. Fue profesor primero en Pisa y luego en Padua desde 1592 hasta 1610. En 1609, mientras se encontraba en Venecia, se enter de un descubrimiento realizado en Holanda que consista en un tubo con dos lentes y que permita que los objetos lejanos apareciesen mucho ms cercanos. 62. Cules la importancia de los aparatospticos en nuestros das?El hombre, en su afn de conocer el Universo, tanto en sus ms pequeos microorganismos como en las grandes profundidades delfirmamento, ha utilizado al mximo su poder de inventiva y creatividad para desarrollar instrumentos adecuados a este fin; unade estas creaciones es la lente Desde el punto de vista de la qumica, los avances tambin fueron significativos con la invencin del microscopio, principalmente el de fluorescencia que permiti visualizar sustancias qumicas importantes. La Qumica colabor notablemente para obtener los resultados que hoy estamos viendo en el campo de la fotografa y la micro fotografa, con los diferentes medios de tincin y sustancias de revelado para obtener ptimos resultados. 63. Cmo funciona el ojo humano y como secompara con la cmara fotogrfica? 64. El diagrama muestra las principales diferencias deacuerdo a los elementos sealados. Adems de ellas, es relevante hacer notar que una de las ventajas delSistema Visual Humano es que con los dos ojos se posibilita la visin binocular que ayuda a percibir las relaciones espaciales entre los objetos, dando como resultado la tercera dimensin. La fotografa slo es bidimensional. El sistema devisin humana permite la percepcin visual delmovimiento, aspecto que no es captado por la cmara de fotografa. 65. Cules son los cinco casos de construccin grafica de imgenes en las lentes convergentes? Imgenes reales, son aquellas capaces de ser recibidas sobre una pantalla ubicada en talforma de que entre ella y el objeto quede lalente. Imagen virtual, est dada por laprolongacin de los rayos refractados, no sepuede recibir la imagen en una pantalla. 66. 1. El objeto est a una distancia doble de la distancia focal. La imagenobtenida es: real, invertida, de igual tamao, y tambin a distancia doble de la focal. 2. El objeto est a distancia mayor que el doble de la distancia focal.Resulta una imagen: real invertida, menor, formada a distancia menor que el objeto. 3. El objeto est entre el foco y el doble de la distancia focal. La imagenobtenida es: real invertida, mayor, y se forma a mayor distancia que el doble de la focal. 4. El objeto est entre el foco y el centro ptico. Se obtiene una imagen: virtual, mayor, derecha, formada del lado donde se coloca el objeto. 5. El objeto est en el foco principal, no se obtiene ninguna imagen. 67. ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS 68. Actividad 1 1.- Qu es un tomo?Es la unidad ms pequea de un elemento qumico que mantiene su identidad o sus propiedades y que no es posible dividir mediante procesos qumicos.2.- Qu partculas subatmicas lo integran?Neutrones, protones y electrones. 69. 3.- Sabes qu es un fotn?Es la partcula elemental responsable de las manifestaciones cunticas del fenmeno electromagntico. Es la particular portadora de todas las formas de radiacin electromagntica4.- Cmo se le llama a la reaccin qumica que se presenta en la divisin del tomo ?Fisin5 .- Cmo se llama a la teora que formul Albert Einstein para relacionar a la masa y a la energa?La teora de la relatividad 70. Mapa conseptual 71. PRESENTADO POR : EQUIPO 26I AREVALO FLORES ARIANA ESCALANTE COBOS ELISA ESTRADA TIRADO BRENDA GARCIA RODRIGUEZ LESLIE GONZALEZ RAGA RUBEN GOMEZ GONZALEZ ALEJANDRA SANCHEZ GONZALEZ LORENA OLIVARES PONCE GERARDO ORTA SALINAS KARINA 72. GRACIAS POR SU ATENCION QUE TENGAN UN HERMOSO DIA!!!!!