A. Cardona Problemas individuales de la Lectura 0. Cantidades f

A. Cardona
Problemas individuales de la Lectura 0. Cantidades fı́sicas modernas
Instrucciones: esta tarea es individual. Su objetivo es que busques en los libros recomendados y otros,
conozcas y te familiarices con ellos. En la biblioteca hay muchos libros de fı́sica moderna, adopta uno. Esta
tarea se entrega el viernes 26 de agosto 2011 en hojas blancas, escrita a mano por ambos lados y engrapada.
1. Muestra que 1 kg = 5,6 × 1026 GeV .
2. En el sistema natural de unidades (~ = c = 1) muestra que a) 1 m = 5,068 × 1015 GeV −1 , b) 1 GeV −2 =
0,389 mb,1 c) 1 s = 1,5 × 1024 GeV −1 .
3. En el sistema natural de unidades, muestra que a) la longitud de onda Compton para un electrón es
λc = 1/me , b) el radio de Bohr de un átomo de hodrógeno es 1/αme , c) la velocidad de un electrón
en el estado base de un átomo de hidrógeno es αc. También calcula los valores numéricos para las
expresiones anteriores donde α = 1/137 es llamada la constante de estructura fina. La masa del electrón
es me = 0,511 M eV .
4. Uno de los estados base del positronio2 tiene un tiempo de vida dado en unidades naturales por τ =
2/mα5 , donde m es la masa del electrón y α es la constante de estructura fina. Usando argumentos
dimensionales, introduce los factores ~ y c y determina τ en segundos.
1
2
Investiga sobre la unidad Barn [b]
Investiga acerca de este sistema.
FS108 Fı́sica Moderna Básica
1
2011B