Unidad 3 – Tarea 3 – Introducción a la Mecánica Cuántica presentado a: LUZ ESTHER GONZALEZ REYES Nombre tutor o tutora Entregado por: DILVERSON ZAMBRANO RODRIGUES Código: 1125408247 Grupo: 299003_74 UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA - UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS TECNOLOGÍA E INGENIERÍA PUERTO ASIS/ PUTUMAYO 2023 INTRODUCCIÓN En este trabajo se evidenciará y se enfocará en Aplicar las nociones básicas de la mecánica cuántica a partir de la solución de situaciones problema donde los aplicaremos en la energía y longitud de un fotón, buscando la cantidad de fotones emite un láser, la longitud de onda dando, así como se mirará a continuación. SOLUCIÓN DE LOS EJERCICIOS Ejercicio 1. Niveles de energía y el modelo atómico de Bohr [10 puntos] n=6 Presente en el espacio inferior, las temáticas, definiciones y/o conceptos, con su respectiva definición utilizados en el desarrollo del ejercicio. Un átomo de hidrógeno sufre una transición del estado 𝒏 = 6 al estado 𝒏 = 𝟐. A. ¿Cuáles son la energía y la longitud de onda del fotón que se emite? Utilizamos la constante de Riyberg 1 1 1 = (1,097 × 107 𝑚−1 ( − ) = 410 × 10−9 𝑛𝑚 𝜆 4 36 Las energías ℎ𝑐 𝜆 ℎ = 6.626 × 1034 𝑗. 𝑠 𝐸= 𝐸= 𝒄 = 𝟑 ∗ 𝟏𝟎𝟖 𝒎/𝒔 𝒎 (6.626 × 10−34 𝑗. 𝑠) (𝟑 ∗ 𝟏𝟎𝟖 𝒔 4.10 × 10−7 𝐸 = 4.84 × 10−19 𝑗 B. En la serie de Balmer la longitud de onda calculada ¿cómo se denota? Como se observa se denota en delta que es violeta Ejercicio 2. El láser [10 puntos] el dato 𝝃 =7,47mW el láser elegido= diodo Presente en el espacio inferior, las temáticas, definiciones y/o conceptos, con su respectiva definición utilizados en el desarrollo del ejercicio. Láser de diodo: emite luz en el rango del infrarrojo cercano, con una longitud de onda típica de alrededor de 800 𝑛𝑚, dependiendo del diseño específico del láser y del material semiconductor utilizado. se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones, como en la industria, la medicina, las comunicaciones ópticas, la lectura de códigos de barras, la impresión, entre otras. ¿Cuántos fotones por segundo emite un láser de 𝑚𝑊? diodo de 7,47 Desarrollo del ejercicio: Convertimos en energía del fotón 𝒎 (6.626 × 10−34 𝑗. 𝑠) (𝟑 ∗ 𝟏𝟎𝟖 𝒔 𝐸= = 24.847 × 10−20 𝑓 800 × 10−9 𝑚 Convertimos mW=W=f/s 7,47𝑚𝑊 = 0,747𝑊 = 0,747𝑓 𝑠 Cuántos fotones por segundo emite un láser de diodo de 7,47 𝑚𝑊? 0,747𝑓/𝑠 −20 24.847 × 10 18 𝑓 = 3,006 × 10 𝑓𝑜𝑡𝑜𝑛/𝑠 Análisis de los resultados obtenidos Presente un breve análisis de los resultados obtenidos en el ejercicio 2. Ejercicio 3. Radiación de cuerpo negro [10 puntos] 𝝃 = 𝟒𝟕 Presente en el espacio inferior, las temáticas, definiciones y/o conceptos, con su respectiva definición utilizados en el desarrollo del ejercicio. Suponga que se tiene un objeto que se puede modelar como un cuerpo negro y se quiere medir su temperatura con un termómetro infrarrojo. Suponga que el objeto negro tiene un área superficial de 1,47 m2 y que la energía radiada es de 947 W. ¿Cuál es su temperatura? ¿Cuál es la longitud de onda de máxima intensidad? Desarrollo del ejercicio: ¿Cuál es la longitud de onda de máxima intensidad? 𝑰= Reemplazamos 𝑰= 𝒘 𝒎𝟐 𝟗𝟒𝟕𝒘 = 𝟔𝟒𝟒. 𝟐𝟏 𝟏, 𝟒𝟕𝒎𝟐 ¿Cuál es su temperatura? Calculemos con la constante de Stefan Boltzmann 𝐼 = 𝜎𝑇 4 4 𝑇=√ 𝑇 = 4√ Análisis de los resultados obtenidos 𝐼 𝜎 𝟔𝟒𝟒. 𝟐𝟏 5,6704 × 10−8 𝑊 𝑚2 𝑘 4 = 8.88 × 107 Presente un breve análisis de los resultados obtenidos en el ejercicio 3. Ejercicio 4. Presentación Tecnologías Cuánticas [25 puntos] Temática elegida Computación cuántica Enlace del video de sustentación http://somup.com/c0fu6u4Er2 Ejercicio 5. Participación en un evento científico nacional o internacional [20 puntos] Certificado de asistencia entregada en el evento. Enlace de la infografía. CONCLUSIONES Podemos concluir que la física moderna a sido transcendente a futuro por lo tanto a ido evolucionando y nos sirve para analizar la longitud de ondas y como también la energía de carga de un fotón como también muchos métodos también de solucionar problemas REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Young, H. D., Freedman, R. A. (2013). Física universitaria con física moderna. (pp. 1297-1307). Pearson Educación. http://www.ebooks724.com.bibliotecavirtual.unad.edu.co/?il=4620 Young, H. D., Freedman, R. A. (2013). Física universitaria con física moderna. (pp. 1307-1309). Pearson Educación. http://www.ebooks724.com.bibliotecavirtual.unad.edu.co/?il=4620 Young, H. D., Freedman, R. A. (2013). Física universitaria con física moderna. (pp. 1310-1314). Pearson Educación. http://www.ebooks724.com.bibliotecavirtual.unad.edu.co/?il=4620 Giancoli, D. C. (2009). Física para ciencias e ingeniería. (pp. 1017-1027). Pearson Educación. http://www.ebooks7-24.com.bibliotecavirtual.unad.edu.co/?il=3586
