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Ejemplos resueltos: Física moderna
Ejemplo resuelto
Calcula la energía de un fotón de luz verde (lambda = 550 nm).
Solución: E = hf = hc/lambda = 6,63x10-34 x 3x108 / 550x10-9 = 3,62x10-19 J = 2,26 eV. Recordar: 1 eV = 1,6x10-19 J.
Ejemplo resuelto
El efecto fotoeléctrico: una superficie metálica con función de trabajo W = 2,5 eV es iluminada con luz de lambda = 400 nm. Calcula la energía cinética máxima de los fotoelectrones.
Solución: Energía del fotón: E = hc/lambda = 6,63x10-34 x 3x108 / 400x10-9 = 4,97x10-19 J = 3,11 eV. Ecmax = E - W = 3,11 - 2,5 = 0,61 eV = 9,76x10-20 J.
Ejemplo resuelto
Calcula la longitud de onda de De Broglie de un electrón (m=9,11x10-31 kg) con v=106 m/s.
Solución: lambda = h/(mv) = 6,63x10-34 / (9,11x10-31 x 106) = 7,28x10-10 m = 0,728 nm. Es del orden de las distancias atómicas, por eso los electrones pueden difractarse.
Ejercicios
1. Calcula la energía de un fotón de rayos X con lambda = 0,1 nm.
2. ¿Qué longitud de onda máxima produce efecto fotoeléctrico en un metal con W = 4,5 eV?
3. Calcula la longitud de De Broglie de una pelota de 0,1 kg a 30 m/s. ¿Es observable?
4. Enuncia el principio de incertidumbre de Heisenberg y calcula Δx si Δp = 10-24 kg m/s.
5. Explica las diferencias entre el modelo de Bohr y el modelo mecanocuántico del átomo.
✏️ Actividad de repasoRepasa los conceptos principales de esta lección. Intenta explicar con tus propias palabras lo que has aprendido sobre Física moderna - Ejemplos y ejercicios.
- Lee de nuevo las secciones que no hayas entendido bien.
- Escribe un resumen de 3-5 líneas con las ideas principales.
- Si hay ejercicios, intenta resolverlos sin mirar las soluciones.