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Fundamentos de la Física Moderna: Relatividad, Efecto Fotoeléctrico y Fisión Nuclear

Mecánica Relativista: Masa y Energía

La imposibilidad de superar la velocidad de la luz obliga a introducir modificaciones fundamentales en la mecánica clásica, especialmente en los conceptos de masa y energía.

Masa Relativista

Para que se cumpla la ley de conservación de la cantidad de movimiento ($p = m v = ext{cte.}$) en cualquier sistema de referencia, redefinimos la masa de la siguiente manera:

Fundamentos de Magnetismo, Estructura Atómica y Procesos Nucleares

Conceptos Fundamentales de Magnetismo y Campos

Magnetismo

Propiedad que se manifiesta en ciertas sustancias (principalmente Fe, Co, Ni), caracterizada por la aparición de fuerzas de atracción o repulsión sobre otros cuerpos.

Campo Magnético

Propiedad física generada en una región del espacio por un imán o corriente eléctrica, la cual ejerce una fuerza sobre cuerpos cargados o imantados ubicados en las cercanías. Sus unidades son el Tesla (T) y el Gauss (G).

Líneas de Fuerza Magnética

  1. En el Seguir leyendo “Fundamentos de Magnetismo, Estructura Atómica y Procesos Nucleares” »

Conceptos Clave de Física Nuclear y Cuántica

Actividad Radiactiva

La actividad de una muestra es el número de desintegraciones que se producen en la unidad de tiempo, es decir, es una velocidad de desintegración.

Defecto de Masa y Estabilidad Nuclear

Un núcleo tiene como constituyentes un número específico de protones y neutrones. La suma de las masas de los protones y neutrones es mayor que la masa del núcleo. Esta masa que falta se denomina defecto de masa. Este defecto de masa se ha transformado en energía que se calcula mediante la Seguir leyendo “Conceptos Clave de Física Nuclear y Cuántica” »

Principios Fundamentales de Energía Nuclear, Elementos y Radiactividad

Fisión Nuclear

Al bombardear átomos de uranio con neutrones, los núcleos se rompían. En esta rotura, denominada fisión nuclear, se liberaba una gran cantidad de energía. También se observó que en este proceso se liberaban más neutrones, que a su vez eran capaces de fragmentar más núcleos de uranio, repitiéndose el proceso. A este proceso continuo se le denomina reacción en cadena.

Centrales Nucleares

La cantidad de calor que se desprende en el proceso de fisión es enorme. Pero para poder Seguir leyendo “Principios Fundamentales de Energía Nuclear, Elementos y Radiactividad” »

Explorando la Estructura Atómica y la Radiactividad: Modelos, Isótopos y Aplicaciones

Átomo y Molécula: Los Componentes Fundamentales

Átomo: Es la parte más pequeña de cada elemento o sustancia pura simple que participa en una combinación química.

Molécula: Es la parte más pequeña de cada sustancia pura simple o sustancia pura compuesta que conserva sus propiedades.

Evolución de los Modelos Atómicos

1. Modelo de Thomson

(Recibió el Premio Nobel de Química en 1904 por su modelo atómico). «Los electrones se encuentran incrustados en una nube con carga positiva. La carga positiva Seguir leyendo “Explorando la Estructura Atómica y la Radiactividad: Modelos, Isótopos y Aplicaciones” »

Partículas Radiactivas: Tipos, Propiedades y Reacciones Nucleares

Naturaleza de las Reacciones Nucleares

Algunos núcleos son inestables y espontáneamente emiten partículas y/o radiaciones electromagnéticas. A este fenómeno se le llama radioactividad. La radioactividad es una propiedad de los isótopos que son «inestables», es decir, que se mantienen en un estado excitado en sus capas electrónicas o nucleares, con lo que, para alcanzar su estado fundamental, deben perder energía. Todos los elementos que tienen número atómico mayor a 83 son radioactivos. Seguir leyendo “Partículas Radiactivas: Tipos, Propiedades y Reacciones Nucleares” »

Radioactividad: Tipos, Leyes, Interacciones y Reacciones Nucleares

Radioactividad

Es la propiedad que presentan determinadas sustancias, llamadas sustancias radiactivas, de emitir radiaciones capaces de penetrar en cuerpos opacos, ionizar el aire, impresionar placas fotográficas y excitar la fluorescencia (emisión de luz como consecuencia de la absorción de radiación) de determinadas sustancias.

Si estas sustancias se encuentran en la naturaleza y de forma espontánea emiten radiaciones, al fenómeno se denomina radiactividad natural; en cambio, si las sustancias Seguir leyendo “Radioactividad: Tipos, Leyes, Interacciones y Reacciones Nucleares” »

Interacciones Fundamentales en Física: Desde la Ley de Coulomb hasta la Fusión Nuclear

Ley de Coulomb

La fuerza de atracción o repulsión entre dos cargas eléctricas es directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.

Fórmulas:

F21 = K * Q1 * Q2 / r2

F12 = K * Q1 * Q2 / r2

Características:

Interacciones Fundamentales de la Naturaleza y Física Nuclear

Interacción Nuclear Fuerte

La interacción nuclear fuerte es una de las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza. Sus características son:

  • Naturaleza atractiva/repulsiva: A distancias muy cortas es atractiva, manteniendo unidos los nucleones (protones y neutrones) en el núcleo atómico. A distancias aún menores, se vuelve repulsiva, lo que evita que el núcleo colapse.
  • Independencia de la carga eléctrica: Las interacciones protón-protón, protón-neutrón y neutrón-neutrón son prácticamente Seguir leyendo “Interacciones Fundamentales de la Naturaleza y Física Nuclear” »

Teoría de la Relatividad y Fenómenos Cuánticos en Química

Teoría de la Relatividad Restringida de Einstein: Sabemos que los campos magnéticos variables producen campos eléctricos. Por tanto, las cargas oscilantes emiten energía en forma de ondas electromagnéticas, cuya velocidad de propagación es la velocidad de la luz (c = 3 x 108 m/s), constante en todos los medios, independientemente del movimiento del observador, del foco o de ambos. Esta teoría está basada en los siguientes puntos: