Cuestionario_Mec_nica_Cu_ntica_docx;_filename_UTF_8''Cuestionario - Arely Huerta Aguilar

Vista previa del material en texto

Cuestionario de Mecánica Cuántica
1.- ¿Qué es una onda estacionaria?
R= Una perturbación en el espacio que esta fija en un tiempo determinado.
2.- ¿Qué es una onda progresiva?
R= Una perturbación en el espacio y tiempo.
3.- ¿Qué es la ecuación de onda?
R= Una ecuación diferencial que condiciona la función de onda. De cumplirla una función de espacio y tiempo, indica que es una onda progresiva.
4.- ¿Qué es la función de onda?
R= Una función matemática que describe el comportamiento de la perturbación en el espacio y el tiempo.
5.- ¿Cuál es la forma más sencilla de una armónica progresiva?, ¿qué significan sus valores?
R= 
=9ⁿAmplitud de la onda, distancia del eje horizontal a uno de los puntos críticos.
=Componente x, de desplazamiento horizontal.
=Componente t, de transcurso en el tiempo.
=Lóngitud de onda, distancia entre dos puntos equivalentes del ciclo.
=Indica la función de onda.
6.- ¿Cuáles son las ecuaciones de Maxwell y qué indican?
R= En su forma de ecuaciones diferenciales:
I.- Está indica que dado un plano x,z, las diferenciales parciales inversas de las dimensiones de perturbación de cambio eléctrico correspondiente, son iguales a la perturbación en el otro espacio del eléctrico, en su diferencial parcial de tiempo por el producto la constante de permeabilidad y permitividad del vacío.
II.- Lo mismo que la primera, pero en el campo magnético.
III.- La diferencia de las perturbaciones de un campo, en su diferencial parcial espacial inversa, es igual a la del otro campo en la perturbación inicial en su diferencial del tiempo, por el producto de la constante de permeabilidad y permitividad del vacío. En este caso, se tiene la magnética con relación a la eléctrica.
IV.- La suma de las parciales correspondientes de un campo (sea magnético o eléctrico), son iguales a 0.
Las ecuaciones de Maxwell fueron creadas gracias a la compilación de los trabajos de campos eléctricos y magnéticos de épocas pasadas.
De manera general, indican las relaciones entre sus razones diferenciales en espacio y tiempo y sus diferentes componentes entre ellas mismas, es decir, el comportamiento espacio-temporal del campo electromagnético.
7.- ¿Qué es la luz?
R= Es una onda electromagnética (progresiva y armónica) que se propaga en los diferentes medios a la velocidad límite (3*10^8m/s).
8.- ¿Cuáles son los tipos de óptica y en qué consisten?
R= Geométrica: Basándose en el principio de Fermat, considera la luz como un rayo con comportamientos de interacción con el medio geométricos.
Electromagnética: Estudia la luz como perturbación en el campo eléctrico y magnético en forma de onda progresiva armónica.
Cuántica: Estudia la luz como una partícula indivisible, el fotón, que tiene cuantizada su energía.
9.- ¿Qué es la fase?
R= El argumento de la función armónica, indica el lugar en donde inicio la función de la onda en la abscisa al origen, puede tomar valores de -A a A.
10.- ¿Qué son las ondas colimadas?
R= Ondas que tienen sus ejes de propagación, paralelos entre sí.
11.- ¿Qué es el frente de onda?
R= Es cuando varias ondas de mismas características se encuentran en fase y colimadas.
12.- ¿Cuáles son algunos efectos con el medio de la luz y alguna de sus aplicaciones?
R= Reflexión: Es el ángulo con el que sale una onda al colisionar con un objeto, con respecto a la normal. La relación entre el ángulo de incidencia y este, es que son totalmente iguales. Se usa en espejos para predecir el cambio de dirección de la onda.
Refracción: Es el ángulo que tiene una onda con respecto a la normal al interaccionar en un cuerpo, que está adentro del mismo material. La relación entre el ángulo de incidencia y este, se da con la ley de Snell. Se usa en la fibra óptica junto con el principio de refracción total interna, para evitar pérdidas de energía. También se usa para la generación de lentes.
Absorción: Cuando la luz interacciona con el medio, cierta energía de esas longitudes es absorbida para ser reemitida de diferentes maneras, ya sea como calor, energía eléctrica o química. El efecto fotoeléctrico se aprovecha de la transformación eléctrica, usando los paneles solares y la luz solar para obtener energía eléctrica.
Dispersión: Es el cambio de velocidad de las diferentes ondas al interaccionar con un cuerpo, que provoca una diferencia entre las longitudes de onda del mismo material, lo que indica que se descompone el haz en haces diferentes frecuencias. La dispersión de Rayleigh es la que genera el color del cielo azul.
Interferencia: Es la superposición de las diferentes ondas, generando nuevas totalmente diferentes a las iniciales, usan principios de suma vectorial y funcional para sus resultantes. Se usan los interferómetros, para medir con este principio la presencia de diferentes ondas presentes en el medio.
Difracción: Cuando el frente de onda pasa por unas rendijas, vuelve a empezar su fenómeno de emisión circular, que genera interferencias entre la propagación de las demás, formando patrones de dispersión que son perpendiculares a la formación inicial. Se usan DRX (difracción de rayos x), para la caracterización de algunos materiales.
Polarización: Es el cambio del comportamiento vectorial del campo magnético. Si una onda electromagnética se propaga en el medio, puede hacerlo de tal forma que su eje no cambie o que rote con el tiempo, dependiendo de esa velocidad son los diferentes tipos de polarización que pueden presentarse, como la lineal, en el que es 0, la circular, en la que es constante, y la elíptica, en la que aumenta y disminuye. Se usa en la polarización de varios lentes.
13.- ¿Cuáles el rango de longitud de onda del espectro visible?
R= 380-750nm
14.- ¿Cómo puede ver el humano?
R= Gracias a la reflexión y absorción de la luz, cuando cae en los ojos, de forma específica (esférica, comportamiento focal) y luego es tomada por nuestros fotorreceptores, los cuales son dos los conos que ven las frecuencias, y los bastones, que miden las intensidades.
15.- ¿Cuáles son algunos otros componentes de la onda?
R= Intensidad: Es la resultante de la función de onda, en un momento determinado.
El periodo: Es el tiempo que tarda una onda en completar un ciclo, es decir, a volver a su estado inicial.
16.- ¿Qué es la irradiancia y radiancia?
R= Irradiancia: es la magnitud utilizada para describir la potencia incidente por unidad de superficie de todo tipo de radiación electromagnética.
Radiancia: es la emanación de los cuerpos de ondas electromagnéticas.
17.- ¿Qué es un láser y cómo funciona?
R= Significa “amplificación de luz por emisión estimulada de radiación”, es un dispositivo que utiliza un efecto de la mecánica cuántica, la emisión inducida o estimulada, para generar un haz de luz coherente tanto espacial como temporalmente.
Genera con un campo electromagnético, la onda, que, dentro de unos espejos cóncavos, empieza a rebotar entre las paredes, donde uno de los espejos no tiene reflexión total, que es por donde un cierto porcentaje de la energía total (20%) sale disparado el láser.
18.- ¿Cuáles son los tipos de laser?
R= De gas, semiconductores, de estado sólido, colorante o líquido.
19.- ¿Qué es el flujo de fotones?
R= Es la cantidad de fotones que pasan por una superficie dada una unidad de área.
20.- ¿Cuál es la diferencia entre luz continua y luz discontinua o no continua?
R= En la luz continua, el haz de luz se propaga en cada tiempo, su tiempo de propagación es infinito, y se mide las ondas electromagnéticas en su función de onda, mientras la discontinua, consta de pulsos que se dan en intervalos ínfimos de tiempo, cuya medición es más por el campo de longitudes de onda que emite.
Ambas tienen una frecuencia asociada y pueden obtenerse energías, entre menor sea el tiempo de emisión de la discontinua, más limpio es el corte del láser.
21.- ¿Qué es la intensidad luminosa?
R= Es la cantidad de flujo luminoso que emite una frente por unidad de ángulo sólido. El flujo luminoso es la medida de la potencia luminosa percibida. Su unidad es el lumen.
22.- ¿Cuáles son los diferentes tipos de lentes y sus propiedadesde onda?
R= Plano-Plano: La luz sale como incide, con el mismo ángulo, solo con una pequeña desviación de rayos. En cada punto en cualquier incidencia (tanto de un lado como del otro). No hay efectos notables en las imágenes, son totalmente simétricas al objeto.
Plano-Convexo: De incidir por el plano en ondas colimadas, los haces convergen a un punto, denominado foco, que varía según el Radio y el índice de refracción del lente, si se dirigen al foco desde el plano, son colimadas al salir. Si la imagen está entre el foco y la lente, el tamaño disminuye, de una imagen virtual, y quedando con valores positivos iguales, pero de sobre pasar el foco, se invierten las magnitudes de la imagen.
De entrar por el convexo, pasa la luz, como si fuera plana, solo que con alguna desviación al entrar. De entrar desde el foco, también sucede el efecto correspondiente de luz colimada.
Plano-Concavo: De entrar de manera colimada por el plano, todos los haces divergen de un punto llamado foco, los efectos son inversos en la imagen, dado el plano, además que se vuelven imágenes reales del lado contrario. Si salen del foco o se dirigen a él del plano, es colimada la onda resultante. De entrar en el cóncavo, se originan los efectos homólogos.
Convexo-Convexo: Al entrar por cualquier lado, convergen al foco, sus imágenes son las análogas a este lado en el plano-convexo.
Concavo-Concavo: Al entrar por cualquier lado, divergen del foco, sus imágenes son las análogas a este lado en el plano-concavo.