DECANATO DE INGENÍERA E INFORMÁTICA d e

DECANATO DE INGENÍERA E INFORMÁTICA
Escuela de Ingeniería
PROGRAMA
ASIGNATURA
CODIGO
CREDITOS
ELABORADO POR
REVISADO POR
VIGENCIA
DE
ASIGNATURA
: FÍSICA CUANTICA
: TEC-128
: 04
: ING. EMMA K. ENCARNACION E.
: YRVIN RIVERA
: AGOSTO, 2006
PRESENTACIÓN:
La asignatura Física Cuántica introducirá al estudiante, entre otras cosas, al establecimiento de los principios
fundamentales de la física y mecánica estadística cuántica.
OBJETIVOS GENERALES:
 Explicar una serie de fenómenos experimentales y teóricos que se descubrieron al final del Siglo XIX, los cuales
eran desconocidos por la física clásica.
 Analizar la Teoría Cuántica y la Teoría de la Relatividad, para luego ser ampliadas en cursos posteriores para
lograr la comprensión de los fenómenos de la física actual.
 Comprender los experimentos y los desarrollos de la física en los finales del Siglo XIX que originaron las teorías
cuántica y relativista.
 Comprender los fundamentos de la Teoría Especial de la Relatividad.
 Utilizar la doble naturaleza de las ondas y las partículas.
 Comprender los fundamentos de la Teoría Cuántica.
 Plantear y resolver problemas utilizando la ecuación de Schrödinger para problemas sencillos.
 Comprender algunos conceptos de la Física del Estado Sólido con base en la teoría Cuántica.
 Comprender algunos conceptos fundamentales en la Física Nuclear y de partículas con base en las teorías
cuántica y relativista.
UNIDAD I. RELATIVIDAD ESPECIAL.
CONTENIDO PROGRAMATICO:
1. Métodos para la medida de la velocidad de la luz.
2. Relatividad Newtoniana.
3. Espacio y tiempo absoluto.
4. Colisión en dos dimensiones y masa relativista.
5. Fuerza relativista.
6. Energía total.
7. Transformación de la Energía y el Momento.
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PROGRAMA
DE
ASIGNATURA
UNIDAD II. ANTECEDENTES A LA TEORIA CUANTICA.
CONTENIDO PROGRAMATICO:
1. Criterio de validez de la física clásica.
2. Radiación de un cuerpo negro.
3. Efecto fotoeléctrico.
4. Efecto Compton.
5. Naturaleza dual de la radiación electromagnética.
6. Mecanismo de producción de fotones.
UNIDAD III. PROPIEDADES ONDULATORIOAS DE LAS PARTICULAS Y MODELOS ATOMICOS.
CONTENIDO PROGRAMATICO:
1. Hipótesis de De Broglie.
2. Velocidad de onda y velocidad de grupo.
3. Ecuación de onda y principio de superposición.
4. El principio de indeterminación.
5. Principio de complementariedad.
6. Modelo de Thomson. Modelo de Rutherford. Modelo atómico de Bohr.
7. Reglas de cuantificación de Sommerfeld.
8. Principio de correspondencia.
UNIDAD IV. TEORIA DE SCHROEDINGER.
CONTENIDO PROGRAMATICO:
1. La Ecuación de Schrodinger. Interpretación de la función de onda.
2. 2 La Ecuación de Schrodinger independiente del tiempo.
3. 3 Fundamentos matemáticos de la Mecánica Cuántica.
4. 4 Soluciones de la Ecuación de Schrodinger Partícula libre.
5. 5 La barreara de potencial.
6. 6 Pozo cuadrado de profundidad finita. El potencial cuadrado infinito.
UNIDAD V. FISICA ATOMICA
CONTENIDO PROGRAMATICO:
1. La Ecuación de Schroedinger para el átomo de un electrón.
2. Momento dipolar magnético de un electrón en una órbita.
3. Estructura fina del átomo de hidrogeno.
4. Átomos multielectrónicos.
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PROGRAMA
DE
ASIGNATURA
5. Átomos con muchos electrones.
UNIDAD VI. FÍSICA MOLECULAR.
CONTENIDO PROGRAMATICO
1. Propiedades generales de las moléculas.
2. Descripción cuántica de las moléculas.
3. Moléculas diatónicas.
4. Vibraciones y rotaciones moleculares.
UNIDAD VII. FÍSICA NUCLEAR
CONTENIDO PROGRAMATICO:
1. El núcleo como un sistema cuántico.
2. Masa, tamaño y forma de los núcleos.
3. Fuerzas Nucleares.
4. El Deutrón.
METODOLOGÍA:
La presente asignatura está fundamentada en aspectos teóricos , leyes y principios , así como ejercicios de
aplicaciones por lo que el profesor al presentar problemas para su solución lo debe condicionar a un proceso mental
basados en los conceptos básicos expuestos en el curso siguiendo un procedimiento de los más sencillos a los más
complicados .
Las clases del curso se distribuirán en partes aproximadamente iguales entre impartición de teoría y resolución de
problemas. Se instará a los alumnos a una amplia participación en las clases, tanto en las teóricas, con preguntas y
comentarios, como en las de problemas, motivando al estudiante a participar activamente en la resolución de dichos
problemas bajo la debida orientación del profesor.
Se intentará que los alumnos capten la utilidad y conveniencia de desarrollar los temas por si mismos consultando
fuentes distintas de las exposiciones de clase.
EVALUACIÓN
Sigue la Metodología establecida por UNAPEC:
1ra. Evaluación parcial:
35 puntos
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PROGRAMA
Examen escrito
Proyectos
2da.Evaluación parcial:
Examen escrito
Proyectos y práctica
Prueba Final
Total
DE
ASIGNATURA
20 puntos
15 puntos
35 puntos
20 puntos
15 puntos
30 puntos
100 puntos
BIBLIOGRAFÍA:
1.
2.
3.
4.
5.
Serway-Jewett, FISICA para ciencias e ingeniería, Volumen 2, 7ma. edición, CENGAGE Learning.
Sears-Zemansky, FÍSICA UNIVRSITARIA, Volumen 2, 12da. edición, PEARSON.
R. Eisberg y R. Resnick, "Física Cuántica", Ed. Limusa.
M. Alonso y E. Finn,"Física", vol. III, Ed. Addison-Wesley.
R.P. Feynmann, R.B.Leighton y M. Sands, "Física, vol. III: Mecánica Cuántica", The Feynmann Lectures on Physics,
Ed. Fondo Educativo Interamericano.
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