Fisica Moderna Fase 3
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CONSOLIDADO FASE 3 FISICA MODERNA UNAD...
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FÍSICA MODERNA INFORME FASE 3
GRUPO No. (63) JOSE FORERO OSCAR HERNANDEZ GERMAN SANCHEZ
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS, TECNOLOGÍA E INGENIERÍA (27/11/16)
CONTENIDO Página INTRODUCCIÓN ................................................ .......................................................................... .................................................... .......................... 3 2. MARCO TEÓRICO............................................... ........................................................................ ............................................... ...................... 4 3. RESULTADOS ......................................................... .................................................................................. ........................................... .................. 7 3.1 Actividad 1. ............................................................. ....................................................................................... ....................................... ............. 7 3.2 Actividad 2. ......................................................... .................................................................................. ......................................... ................ 20 3.3 Actividad 3. ......................................................... .................................................................................. ......................................... ................ 24 4. ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS ............................................... ................................................................... .................... 28 4.1 Actividad 1. ......................................................... .................................................................................. ......................................... ................ 28 4.2 Actividad 2. ......................................................... .................................................................................. ......................................... ................ 28 4.3 Actividad 3. ......................................................... .................................................................................. ......................................... ................ 28 5. CONCLUSIONES................................................. .......................................................................... ............................................. .................... 29 6. BIBLIOGRAFÍA .................................................... ............................................................................. ............................................. .................... 30
INTRODUCCIÓN (Se debe elaborar después de tener completo el resto del documento:
Se presenta en en forma sucinta y clara el tema abordado.
Presenta claramente el proceso seguido durante el estudio.
Da fiel razón del contenido del documento.
Muestra los alcances, límites y pretensiones del trabajo.)
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2. MARCO TEÓRICO MAPA MENTAL DE: ANDRÉS HERNÁNDEZ
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MAPA MENTAL DE: JOSÉ FORERO
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MAPA MENTAL DE: GERMAN SANCHEZ
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3. RESULTADOS 3.1 Actividad 1. Un electrón de E encuentra una barrera de U de altura .Si el ancho de la barrera es L (Figura 1), encuentre: a) El coeficiente de transmisión T y el coeficiente de reflexión R. Exprese los resultados en porcentaje. b) Obtenga los anteriores resultados por medio del simulador de la Fase 3 dispuesto en entorno de “Aprendizaje Práctico”. En caso de haber diferencia
establezca el error relativo porcentual. a) El coeficiente de transmisión T y el coeficiente de reflexión R. Exprese los resultados en porcentaje.
Ejercicio 1.: José Forero Datos del problema 1: E(eV) 0,18
U(eV) 1,00
9,11 ∗10− m
L(nm) 0,6
Donde
> − = 1 + 4ℎ1| | = 2ℎ − 1, 6 ∗ 10 − 2 9, 1 1∗ 10 1, 0 0 0, 1 8 1 | = − 1, 0 55 ∗10 = 4634348018 − |
Se reemplaza este valor en la ecuación para obtener el coeficiente de trasmisión
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− = 1 + ℎ (| )
4 1 − − − ℎ 4 634348018 ∗ 0, 6 ∗10 = [1 + 4∗ 01.,1080 1 0,1,1080 ] − ℎ = [1 + 4∗ 01.,10802.7806088108 ] 0, 1 8 1 1,00 − 64.5358097496771887
= [1 + 4∗ 01.,1080 1 0,1,1080 ] = 0.0090654745957011023 + = 1 = 1 0,01 = = 0,01 = 1% = 0,99 = 99% 0,99
b) Imagen de la simulación
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c) Error relativo porcentual…
Error Porcentual = ∗ 100% = 1 0.1 6 ∗ 100% = 0.4%
9
Datos del problema 2: E(eV) 0,51
U(eV) 0,43
9,11 ∗10− m
L(nm) 0,9
a) Coeficientes (resultados en porcentaje) Donde
> − = 1 + 4 1 = 2ℎ − 1, 6 ∗10 − 2 9, 1 1 ∗10 0, 5 1 0, 4 3 1 = − 1, 0 55 ∗10 = 1447527127−
Se reemplaza este valor en la ecuación para obtener el coeficiente de trasmisión
− = 1 + (| )
4 1 − − − ∗ 0, 9 ∗ 10 = [1 + 14∗447527127 00,,5413 0,0,5413 1 ] − = [1 + 4∗ 00,,54131.3027744143 0,0,5413 1] 10
−
= [1 + 4∗ 0.9 00,298679879466837 ,5413 0,0,5413 1] = 0.4869714387579682366 + = 1 = 1 0,49 = = 0,49 = 0,51 0,51
= 49%
= 51%
b) Imagen de la simulación:
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c) Error relativo porcentual…
9 = 0.98% = ∗ 100% = 49 490. ∗100%
Ejercicio 2: Oscar Hernández Datos del problema 1: E(eV) 0,48
U(eV) 0,98
9,11∗ 10− m
L(nm) 0,3
Donde
> | = 2ℎ − 1, 6 ∗ 10 − 2 9, 1 1∗ 10 0, 9 8 0, 4 8 1 | = − 1, 0 55 ∗10 | = 3618817819 −
Se reemplaza este valor en la ecuación para obtener el coeficiente de trasmisión
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− = 1 + ℎ (| )
4 1 − − − ℎ 3 618817819 ∗ 0, 3 ∗10 = [1 + 4∗ 00,,4988 1 0,0,4988 ] − ℎ = [1 + 4∗ 00,,49881.0856453457 ] 0, 4 8 1 0,98 − = [1 + 4∗ 1.7 00,209064812050682 ,4988 1 0,0,4988 ] = 0.3674277469326857969 = 0,37 = 1 0,37 = 0,63 = 0,63 = 63% = 37%
Imagen de la simulación
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Error relativo porcentual…
3 = 0.99% Error Porcentual = ∗ 100% = 37370. ∗100%
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Datos del problema 2: E(eV) 0,67 Donde
U(eV) 0,31
9,11 ∗10− m
L(nm) 0,3
> − = 1 + 4 1 | = 2ℎ − 1, 6 ∗ 10 − 2 9, 1 1∗ 10 0, 6 7 0, 3 1 1 | = − 1, 0 55 ∗10 = 3070668744 − |
Se reemplaza este valor en la ecuación para obtener el coeficiente de trasmisión
− = 1 + (| )
4 1 − − − ∗ 0, 3 ∗ 10 = [1 + 34∗070668744 00,,6371 0,0,6371 1 ] − = [1 + 4∗ 00,,63710.9212006232 0,0,6371 1] − = [1 + 4∗ 0.6 00,341389336553808 ,6371 0,0,6371 1] = 0.9405885440022517617 15
= 0,94 = 1 0,94 = 0,06 = 0,06 = 6% = 94%
b) Imagen de la simulación:
c) Error relativo porcentual…
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3 = 0.99% Error Porcentual = ∗ 100% = 94940. ∗100% Ejercicio 3 German Sánchez Datos del problema 1: E(eV) U(eV) 0,30 0,51
9,11 ∗10− m
L(nm) 0,3
U>E
1, 6 19 2 9 , 1 1 31 0 , 5 10, 3 0 2 1 = ℎ = 1,05 34 50 = √ 61,.102192 5 34 = = ..− − 2,356429907 = 2,359 − − = 1 + ℎ ∗ = 1 + ℎ 2.359 ∗0,3 9
4 1 4 0,0,3501 1 0,0,3501 − − ℎ 0 . 7 05 13. 5 649 3 = 1 + 2.3529 ∗ 0.4117 = 1 + 0,9686 = 0,9861
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= 1 0,9861 = 0,0139 = 1,39%
Datos del problema 2: E(eV) 0,56
U(eV) 0,45
9,11∗ 10− m
L(nm) 0,1
E>U
1, 6 19 2 9 , 1 1 31 0, 5 60, 4 5 2 1 = ℎ = 1,05 34 18
25 = √ 31,.200675 3450 = 1.71.9007 0− 5 34 = 1.7059 − ∗ = 1 + 4 1 = 1 + 40,0,154.765091 ∗0,0,0,154659 − − 0 . 1 7 3, 2 7 3 = 1 + 4.9777 ∗ 0.2444 = 1 + 1.2165 = 1 = 1 → = 1 1 = 0
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3.2 Actividad 2. Seleccione una de las series siguientes, y calcule las longitudes de onda máxima y mínima de la serie seleccionada para el átomo de hidrógeno:
Ejercicio 1. Nombre: José Forero
Serie seleccionada: Balmer a) Longitudes de onda:
1 = 2 1 1 = 3,4,5… = 1,0973 ∗ 10− 1 = 1,0973 ∗ 10− 21 31 1 = 1,0973 ∗ 10− 36 5 1 = 1,5241 ∗10− = 656,112 Longitud de onda máxima:
Longitud de onda mínima:
1 = →∞lim 21 1 1 = 1,0973 ∗ 10− 21 0 1 = 2,74325 ∗ 10 − 20
= 364,6 b) En qué región del espectro electromagnético está la serie seleccionada
Se encuentra en la región ultravioleta del espectro electromagnético y en la región visible del espectro. Así que la mayor parte de la serie de Balmer se encuentra en la región visible que abarca los colores violeta, azul, verde y amarillo.
Ejercicio 2. Nombre: Oscar Hernández Serie seleccionada: Lyman a) Longitudes de onda: Longitud de onda máxima. Serie de Lyman n= 2, 3, 4
ʎ = 1 = 2,3,4 1 = 1.0973732 10− 1 ʎ = 1.0973732 10− 1 2 21
1ʎ = 8230299− λ = 121.5022686 nm →∝ 1ʎ = 1 1 1ʎ = 1.097373 10− 1 ∝1 1ʎ = 1.097373 10−1 0 1ʎ = 10973732− = . Longitud de onda mínima
b) En qué región del espectro electromagnético está la serie seleccionada
Zona ultravioleta del espectro electromagnético
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Ejercicio 3. Nombre: German Sánchez Serie seleccionada: a) Longitudes de onda: Longitud de onda máxima. Desarrollo…
Longitud de onda mínima. Desarrollo… b)…
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3.3 Actividad 3. Para un átomo de hidrógeno en su estado excitado n. Utilizando la teoría de Bohr del átomo, calcule: a) El radio de la órbita (rn). De la respuesta en µm. b) La rapidez del electrón en dicha órbita (v). De la respuesta en m/s. c) La energía cinética del electrón (K). De la respuesta en eV. d) La energía potencial del sistema (U). De la respuesta en eV.
Ejercicio 1. Nombre: José Forero Solución (mostrar el paso a paso)… a)… b) Probabilidad en el intervalo
c) d)
≤ ≤
Ejercicio 2. Nombre: Oscar Hernández Solución (mostrar el paso a paso)… a)… b) Probabilidad en el intervalo
c) d)
≤ ≤
Ejercicio 3. Nombre: German Sánchez Solución (mostrar el paso a paso)…
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a)… b) Probabilidad en el intervalo
c) d)
≤ ≤
Etc…
3.4 Actividad 4. Un electrón en un átomo de hidrógeno hace una transición del nivel de energía ni al nivel nf. Encuentre: a) La longitud de onda b) y la frecuencia del fotón emitido, obtenga la respuesta en μm y Hz
respectivamente.
Ejercicio 1. Nombre: José Forero ni= 14 nf= 13
1 = 1 1 1 = 1,09710− 13 1 141 = 111833 f = cλ3x10 f ==111833 2682.5713
= 1,097 × 107 −1 Constante de Rydberg
a. La longitud de la onda.
b. La frecuencia del fotón emitido, obtenga la respuesta en μm y Hz. Respectivamente.
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Ejercicio 2. Nombre: Oscar Hernández ni= 15 nf= 14
1 = 1 1 1 = 1,09710− 14 1 151 == 138,138622 610− f = cλ3x10 f ==138662 2163.5343
= 1,097 × 107 −1 Constante de Rydberg a. La longitud de la onda.
b. La frecuencia del fotón emitido, obtenga la respuesta en μm y Hz. Respectivamente.
Ejercicio 3. Nombre: German Sánchez : ni= 6 nf= 5
= 1,097 × 107 −1 Constante de Rydberg
a) La longitud de onda
1 = 1 1
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1 = 1,09710− 51 61 1 = 134.0710− = 7,458
b) y la frecuencia del fotón emitido, obtenga la respuesta en µm y Hz respectivamente.
= = 3,87,10458/ = 5,0910
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4. ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS 4.1 Actividad 1. (Respectivo análisis sustentado con los resultados obtenidos)
4.2 Actividad 2. (Respectivo análisis sustentado con los resultados obtenidos)
4.3 Actividad 3. (Respectivo análisis sustentado con los resultados obtenidos)
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5. CONCLUSIONES Que cuanto más alta o ancha sea la barrera de potencial, más difícil es que el electrón pase dicha barrera
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