62.13. Física III C

El objetivo de la materia es transmitirle al alumno los conocimientos básicos de la física moderna de modo tal que le permitan comprender y aplicar los mismos en diferentes problemas prácticos de su futura actividad profesional. Se espera que los estudiantes reconozcan la existencia de un mundo macroscópico que percibimos en forma directa y uno microscópico, el de los átomos y de la teoría cuántica. También la materia pretende que los estudiantes adquieran el conocimiento de una de las formas mas importantes de generación de energía, a través del proceso de fisión nuclear, comprendiendo los principios básicos del funcionamiento de los reactores nucleares. Asimismo los introduce en el estudio de las propiedades de los radionucleidos y de las radiaciones de alta energía siendo las aplicaciones de las mismas muy frecuentes en diversos campos de la ciencia y la tecnología.

• a) Radiación térmica. Cuerpo Negro, distribución espectral. Teoría de Planck. Efecto fotoeléctrico.
• b) Nociones de dinámica relativista.
• c) Modelos atómicos: Rutherford y Bohr.
• d) Rayos X. Efecto Compton.
• e) Hipótesis de De Broglie, Principio de Incertidumbre de Heisenberg.
• f) Mecánica Cuantica. Ecuaciones de Schroedinger, aplicaciones.
• g) Constitución del núcleo atómico, conceptos de efectos másicos y energía de ligadura.
• h) Reacciones nucleares, concepto de sección eficaz.
• i) Leyes de decaimiento radioactivo.
• j) Neutrones, interacción con la materia, mecanismo de fisión, energía liberada.
• k) Ciclo de neutrones, fórmula de los cuatro factores, Reactores térmicos homogéneos y heterogéneos.

1. NATURALEZA DE LA ENERGIA RADIANTE: Radiación Térmica, sus leyes.El cuerponegro, distribución espectral. Hipótesis de Planck. El efecto fotoeléctrico, la ley de Einstein, el fotón.
2. CARACTER CORPUSCULAR DE LA ELECTRICIDAD: Terminación de e/m de la carga del electrón: Experiencias de Thomson y de Millikan. Rayos positivos. Los isótopos. Masas precisas.Espectrometría de masas. Nociones de Relatividad.
3. NATURALEZA ATOMICA DE LA MATERIA: Espectros atómicos. Modelos atómicos de Rutherford y de Bohr. Estructura extranuclear del átomo. Niveles de energía. Los números cuánticos. El principio de exclusión de Pauli. La tabla periódica. Los rayos equis, naturaleza y propiedades. El efecto Compton.
4. ONDAS ASOCIADAS CON PARTICULAS MATERIALES: Hipótesis de De Broglie.Difracción de partículas.El principio de incertidumbre de Heisemberg. Mecánica Cuántica. La ecuación de Schroedinger, aplicaciones.
5. EL NUCLEO ATOMICOSu constitución, propiedades y estabilidad. Defecto de masa y energía de ligadura. Reacciones nucleares, sección eficaz.
6. LAS LEYES DE LA RADIACTIVIDAD NATURAL: La ley del decaimiento radiactivo. Período de semidesintegración, la vida media. Transformaciones radiactivas sucesivas. Equilibrios transitorio y secular. Los tres tipos de decaimiento y sus propiedades generales.
7. NEUTRONES Y FISION: El neutrón, su descubrimiento. Interacción con la materia. Secciones eficaces, camino libre medio.Los neutrones térmicos.Fisión, modelo de la gota líquida y el mecanismo de la fisión. Energía de activación. Energía liberada. Productos de fisión.
8. REACTORES NUCLEARES. FUSION: La reacción en cadena. El ciclo de los neutrones. La fórmula de los cuatro factores.Reactores térmicos homogéneos y heterogéneos. Características generales de los reactores.Control. El proceso de fusión, confinamiento de partículas y obtención de energía.

• Conceptos de Física Moderna - A. BEISER
• Física Atómica y Nuclear - H. SEMAT
• Física Cuántica - EISBERG-RESNICK
• Física Nuclear - KAPLAN
• Introducción a la tecnología nuclear - E. PASQUES
• Fisión, Fusión y reactores - G. QUINTANA
• Física Moderna - TIPPLER
• Física Moderna – ALONSO/E.FINN
• Estructura Atómica, un enfoque químico – CRUZ/CHAMIZO/GARRITZ
• Teoría y Problemas de Física Moderna – GAUTREAU/SAVIN

• Parcial, 24 de Mayo de 2012
• Parcial, Junio 2013

• Examen Final, Agosto de 2009