Efecto Fotoeléctrico
Cuando se incide luz sobre algunos metales se liberan electrones sobre este último material y se produce una corriente eléctrica. Al aumentar la intensidad de la luz no aumenta la velocidad del electrón desprendido, sino que aumenta la cantidad de electrones.
Para que aumentemos la velocidad de los electrones que se desprenden, necesitamos aumentar la frecuencia de la luz.
Quien explicó todo lo anterior (efecto fotoeléctrico) fue Alberto Einstein en 1905. Supuso que la luz bajo ciertas condiciones se comporta como partículas e inciden contra los electrones de la última capa en ciertos metales. Si la energía de esta luz es ligeramente más grande, que la energía de amarre del electrón con el átomo, si se producirá corriente, de lo contrario no.
Celdas fotoeléctricas
Son aquellos dispositivos que gracias al efecto fotoeléctrico producen el voltaje suficiente como para alimentar cualquier aparato eléctrico. Son muy utilizadas en las calculadoras de bolsillo, en pequeños motores eléctricos, entre otros aparatos portátiles.
Relatividad especial
Otra vez en 1905 Alberto Einstein produjo una de las revoluciones científicas más importantes del siglo XX esta teoría se refiere a los cuerpos que viajan a velocidades muy altas, cercanas a la velocidad de la luz (300,000 km/s), cuando un cuerpo lleva una rapidez cercana a este valor le suceden tres cosas sobre sus variables físicas.
a) Su masa aumenta (pesa más)
b) El tamaño del cuerpo disminuye (su longitud se comprime)
c) El tiempo que trasncurre sobre él se alarga (vivirá más tiempo)
Esta teoría modificó el aspecto de la forma en que la física hasta entonces trataba todos los problemas. Esto es: siempre se manejaba que el tiempo era el mismo para todos los cuerpos, que su longitud no cambiaba y que su masa era la misma; pero con la relatividad especial ya sabemos que todo puede variar.
Que tanto se modifique la masa, la longitud del cuerpo o el tiempo que transcurra depende de la persona o del aparato que los mida. Es decir, si para un cuerpo que se encuentra en reposo la longitud de otro cuerpo es de un metro, para alguien que se encuentre en una nave espacial es cercana a 90 cm.
Una de las consecuencias que más se han utilizado de la relatividad espacial es la de la famosa fórmula:
Dónde:
E = energía
m = masa
c = velocidad de la luz
Con esta fórmula entendemos que con una pequeña cantidad de masa, podemos obtener una gran cantidad de energía, ya que la masa se tiene que multiplicar por la velocidad de la luz al cuadrado.
Las bombas atómicas liberan energía como la fórmula anterior nos indica, una pequeña cantidad de uranio o plutonio es suficiente para destruir ciudades completas. Otro ejemplo de la aplicación de esta fórmula es la energía que produce el sol. Si la energía que proviene del sol fuera por combustión ya se hubiera apagado desde hace mucho, pero debido a que su energía proviene de la transformación de la masa estará emitiéndola durante 5000 millones más.
Mecánica Cuántica
Hasta 1900 se creía que la energía que podíamos obtener de cualquier forma podía tener valores aleatorios, pero existía un problema que no se podía resolver de esta manera:
La radiación del cuerpo negro. Un cuerpo negro es un objeto que absorbe toda luz que le llegue, de la misma manera si se calienta emite luces en todas las tonalidades. Al hacer un análisis de la forma de los tonos de luz que emite un cuerpo negro vemos que entre más caliente esté más debería de emitir tonos de color violeta si es que la energía es emitida de forma continua. Pero en la realidad no sucede esto, los tonos de luz que emite se distribuyen en todas las frecuencias y no solamente el violeta. La solución de este problema la obtuvo Max Planck (1900) al suponer que la luz no se emite de forma continua sino en forma de paquetes cuantizados.
El descubrimiento de que la luz se emite en forma de paquetes y no es continua dio inicio a lo que ahora conocemos como mecánica cuántica. Esta es la rama de la física que estudia a los átomos y a las partículas subatómicas. A diferencia de la relatividad que se formulo por los mismos años que la mecánica cuántica, ésta última tiene muchisimas aplicaciones prácticas, tal es así que el 40% de la producción industrial de los EUA tiene que ver con esto.
Cualquier aparato que tenga un microchip o transistor(televisión, computadora, plancham estereo, etc...)se construyó gracias a estudios de la mecánica cuántica.
Para comprender algunos fenómenos cuánticos (atómicos) necesitamos deshacernos de lo que nuestro sentido común dictaría, porque a nivel atómico suceden cosas que a nuestra escala son imposibles.
a) Un electrón encerrado en una caja puede encontrarse en el lado izquierdo de ésta y posteriormente en el lado derecho, pero nunca pasó por el centro. Esto se conoce como efecto túnel.
b) Sabemos que todos ls cuerpos o fenómenos siempre se comportan de manera similar. Por ejemplo los coches en el periférico o las gotas de lluvia, las podemos considerar como partículas, pero las olas de agua y los sismos como ondas. A escala cuántica un mismo objeto puede comportarse a veces como onda y a veces como partícula, esto es conocido como la dualidad onda-partícula.
Relatividad General
En 1916 Einstein presentó la segunda parte de la teoría de la relatividad que ya no trata de cuerpos que se mueven en línea recta y con velocidad constante, sino serán cuerpos con aceleración y en campos gravitacionales.
La idea de que parte es un problema muy conocido desde las épocas de Galileo;¿Por qué todos los cuerpos independientemente de su masa se acelera exactamente igual hacía la Tierra?
Einstein concluyó con esto que la forma del espacio alrededor de cualquier astro se curva de tal manera que si un haz de luz pasa cerca de una estrella se desvía.
En 1928 se comprobó la curvatura del espacio alrededor del sol en un eclipse solar, ya que se observó la luz de una estrella que debería ser tapada por el sol.
Otra consecuencia de la Relatividad General es que el tiempo transcurre más lentamente entre más masa tenga el astro donde estemos parados. Si nos paramos en la Luna es más rápido el transcurrir del tiempo que si nos pudieramos parar en el sol, peor aún si nos pudieramos parar en un agujero negro.
Cuando se incide luz sobre algunos metales se liberan electrones sobre este último material y se produce una corriente eléctrica. Al aumentar la intensidad de la luz no aumenta la velocidad del electrón desprendido, sino que aumenta la cantidad de electrones.
Para que aumentemos la velocidad de los electrones que se desprenden, necesitamos aumentar la frecuencia de la luz.
Quien explicó todo lo anterior (efecto fotoeléctrico) fue Alberto Einstein en 1905. Supuso que la luz bajo ciertas condiciones se comporta como partículas e inciden contra los electrones de la última capa en ciertos metales. Si la energía de esta luz es ligeramente más grande, que la energía de amarre del electrón con el átomo, si se producirá corriente, de lo contrario no.
Celdas fotoeléctricas
Son aquellos dispositivos que gracias al efecto fotoeléctrico producen el voltaje suficiente como para alimentar cualquier aparato eléctrico. Son muy utilizadas en las calculadoras de bolsillo, en pequeños motores eléctricos, entre otros aparatos portátiles.
Relatividad especial
Otra vez en 1905 Alberto Einstein produjo una de las revoluciones científicas más importantes del siglo XX esta teoría se refiere a los cuerpos que viajan a velocidades muy altas, cercanas a la velocidad de la luz (300,000 km/s), cuando un cuerpo lleva una rapidez cercana a este valor le suceden tres cosas sobre sus variables físicas.
a) Su masa aumenta (pesa más)
b) El tamaño del cuerpo disminuye (su longitud se comprime)
c) El tiempo que trasncurre sobre él se alarga (vivirá más tiempo)
Esta teoría modificó el aspecto de la forma en que la física hasta entonces trataba todos los problemas. Esto es: siempre se manejaba que el tiempo era el mismo para todos los cuerpos, que su longitud no cambiaba y que su masa era la misma; pero con la relatividad especial ya sabemos que todo puede variar.
Que tanto se modifique la masa, la longitud del cuerpo o el tiempo que transcurra depende de la persona o del aparato que los mida. Es decir, si para un cuerpo que se encuentra en reposo la longitud de otro cuerpo es de un metro, para alguien que se encuentre en una nave espacial es cercana a 90 cm.
Una de las consecuencias que más se han utilizado de la relatividad espacial es la de la famosa fórmula:
E = mc2
Dónde:
E = energía
m = masa
c = velocidad de la luz
Con esta fórmula entendemos que con una pequeña cantidad de masa, podemos obtener una gran cantidad de energía, ya que la masa se tiene que multiplicar por la velocidad de la luz al cuadrado.
Las bombas atómicas liberan energía como la fórmula anterior nos indica, una pequeña cantidad de uranio o plutonio es suficiente para destruir ciudades completas. Otro ejemplo de la aplicación de esta fórmula es la energía que produce el sol. Si la energía que proviene del sol fuera por combustión ya se hubiera apagado desde hace mucho, pero debido a que su energía proviene de la transformación de la masa estará emitiéndola durante 5000 millones más.
Mecánica Cuántica
Hasta 1900 se creía que la energía que podíamos obtener de cualquier forma podía tener valores aleatorios, pero existía un problema que no se podía resolver de esta manera:
La radiación del cuerpo negro. Un cuerpo negro es un objeto que absorbe toda luz que le llegue, de la misma manera si se calienta emite luces en todas las tonalidades. Al hacer un análisis de la forma de los tonos de luz que emite un cuerpo negro vemos que entre más caliente esté más debería de emitir tonos de color violeta si es que la energía es emitida de forma continua. Pero en la realidad no sucede esto, los tonos de luz que emite se distribuyen en todas las frecuencias y no solamente el violeta. La solución de este problema la obtuvo Max Planck (1900) al suponer que la luz no se emite de forma continua sino en forma de paquetes cuantizados.
El descubrimiento de que la luz se emite en forma de paquetes y no es continua dio inicio a lo que ahora conocemos como mecánica cuántica. Esta es la rama de la física que estudia a los átomos y a las partículas subatómicas. A diferencia de la relatividad que se formulo por los mismos años que la mecánica cuántica, ésta última tiene muchisimas aplicaciones prácticas, tal es así que el 40% de la producción industrial de los EUA tiene que ver con esto.
Cualquier aparato que tenga un microchip o transistor(televisión, computadora, plancham estereo, etc...)se construyó gracias a estudios de la mecánica cuántica.
Para comprender algunos fenómenos cuánticos (atómicos) necesitamos deshacernos de lo que nuestro sentido común dictaría, porque a nivel atómico suceden cosas que a nuestra escala son imposibles.
a) Un electrón encerrado en una caja puede encontrarse en el lado izquierdo de ésta y posteriormente en el lado derecho, pero nunca pasó por el centro. Esto se conoce como efecto túnel.
b) Sabemos que todos ls cuerpos o fenómenos siempre se comportan de manera similar. Por ejemplo los coches en el periférico o las gotas de lluvia, las podemos considerar como partículas, pero las olas de agua y los sismos como ondas. A escala cuántica un mismo objeto puede comportarse a veces como onda y a veces como partícula, esto es conocido como la dualidad onda-partícula.
Relatividad General
En 1916 Einstein presentó la segunda parte de la teoría de la relatividad que ya no trata de cuerpos que se mueven en línea recta y con velocidad constante, sino serán cuerpos con aceleración y en campos gravitacionales.
La idea de que parte es un problema muy conocido desde las épocas de Galileo;¿Por qué todos los cuerpos independientemente de su masa se acelera exactamente igual hacía la Tierra?
Einstein concluyó con esto que la forma del espacio alrededor de cualquier astro se curva de tal manera que si un haz de luz pasa cerca de una estrella se desvía.
En 1928 se comprobó la curvatura del espacio alrededor del sol en un eclipse solar, ya que se observó la luz de una estrella que debería ser tapada por el sol.
Otra consecuencia de la Relatividad General es que el tiempo transcurre más lentamente entre más masa tenga el astro donde estemos parados. Si nos paramos en la Luna es más rápido el transcurrir del tiempo que si nos pudieramos parar en el sol, peor aún si nos pudieramos parar en un agujero negro.
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