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FÍSICA MODERNA CÓDIGO: 299003 Tarea 2 UNIDAD 2: Ondas de luz que se comportan como partículas y partículas que se comportan como ondas (Parte I)

Presentado a: ANGELO ALBANO REYES (Director del curso)

Entregado por: Jaime Rivera Código: 16740928 Nombres y Apellidos (Estudiante No 2) Código: XXXXX Heidy Johana Castañeda Moreno Código: 1049618854 Carlos Andres Vega Ramirez Código: 1075654706 Nombres y Apellidos (Estudiante No 5) Código: XXXXX

Grupo: 299003_71

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA - UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS TECNOLOGÍA E INGENIERÍA FECHA CIUDAD

INTRODUCCIÓN

Comprender lo que es la relatividad y sus implicaciones es de gran relevancia para cualquier persona que se esté formando dentro de las ramas de la ingeniería y de la ciencia. Después de leer los temas recomendados, de ver videos explicativos con ejemplos y video conferencias el grupo está en la capacidad de entender y desarrollar de manera correcta los ejercicios planteados para este tema. .

Unidad 1 “Ondas de luz que se comportan como partículas y partículas que se comportan como ondas (Parte I)” Desarrollo de los ejercicios individuales y colaborativos:

Nombre del estudiante No 1:

Escriba aquí el nombre del estudiante No 1

Ejercicio individual 1. Temática (2.1) “Luz absorbida como fotones: El efecto fotoeléctrico” (Estudiante No 1) La frecuencia umbral para cierto material es de 𝑑1 ciclos/s. Determine la energía cinética máxima para los fotoelectrones cuando la luz, cuya frecuencia es de 𝑑2 ciclos/s, incide sobre ese material. Calcule el potencial de frenado y, por último, encuentre la máxima velocidad de los fotoelectrones. Valores asignados al individual 1 (Estudiante 1) Dato No

d 1=¿ d 2=¿ d 3=¿ d 4 =¿ d 5=¿

ejercicio

Valor 3,7E+15

Unidad Ciclos/s

8E+15

Ciclos/s

Presente en los tres espacios inferiores, las temáticas, definiciones y/o conceptos, con su respectiva definición utilizados en el desarrollo del ejercicio. La energía cinética El potencial de frenado máxima de los depende de la función fotoelectrones se de trabajo ф incrementa con el aumento de la frecuencia de la luz

Solución del ejercicio individual 1. Temática (2.1) “Luz absorbida como fotones: El efecto fotoeléctrico” (Estudiante No 1) Tenemos los siguientes datos:

Fracuencia de umbral f 0=3,7∗1015 c / s

Frecuecia de la luz f =8∗1015 c /s Constante de Planck h=6,625∗10−3 4 j/ s hf =es la energía del fotón Para averiguar la energía cinética máxima Kmax : Kmax=hf −hf 0 Kmax=(6,625∗10−34)( 8∗1015 )−(6,625∗10−34)(3,7∗1015 ) Kmax=(53∗10−19)−(24.5125∗10−19) Kmax=28,4875∗10−19 J La energía cinética máxima es 28,48 Julios Ahora el potencia de frenado:

V 0=

Kmax donde e=energía del electrón=1,6∗1019 e V 0=

Kmax e

28,4875∗10−19 V 0= 1,6∗10 19 V 0=17,8 Voltios La potencia de frenado es 17,8 Voltios Ahora para la velocidad de los fotoelectrones:

1 Kmax= m v 2 2

Despejando V:

2 Kmax m m=masadel electrón=9,1∗10−31 Kg v=

√

Reemplazando

2(28,4875∗10−19 ) v= 9,1∗10−31

√

v= √

56,975∗10−19 ¿ ¿ 9,1∗10−31

v=√ 6,26∗10 12 12

v=2.5∗10 2 v=2.5∗106

m s

La velocidad de los fotoelectrones es 2,5*106 m/s

Pregunta

Respuesta

Presente en el espacio inferior un breve análisis de los resultados obtenidos en el ejercicio individual 1. Temática (2.1) “Luz absorbida como fotones: El efecto fotoeléctrico” (Estudiante No 1)

A. B. C. D. E.

28,48 J 17,8 V 2,5*106 m/s

Ejercicio individual 2. Temática (2.2) “Luz emitida como fotones: Producción de rayos x” (Estudiante No 1) Escriba aquí el enunciado del ejercicio

Valores asignados al individual 2 (Estudiante 1) Dato No

d 1=¿ 62 d 2=¿ d 3=¿ d 4 =¿ d 5=¿

Valor

ejercicio Unidad

kV

Presente en los tres espacios inferiores, las temáticas, definiciones y/o conceptos, con su respectiva definición utilizados en el desarrollo del ejercicio. Para este ejercicio se aplica la fórmula

λ=

hc donde se eV AC

debe tener en cuenta: la constante de Planck, la velocidad de la luz y la magnitud de carga del electrón Solución del ejercicio individual 2: Temática (2.2) “Luz emitida como fotones: Producción de rayos x” (Estudiante No 1) Sabiendo que la longitud de onda Constante de Planck

h=6,626∗10−34

Velocidad de la luz

c=3∗108

λ=

j s

m s

Magnitud de carga del electrón e=1,602∗10−19 C Reemplazando:

hc eV AC

j m 6,626∗10 3∗10 ) ( )( s s = −34

λ min

8

(1,602∗10−19 C)(62∗10 3 V ) λ min=

19,878∗10−26 99,324∗10−16

λ min=0,2∗10−10 m λ min=0,02nm La longitud de onda mínima es 0,02 nm Pregunta A. B. C. D. E.

Respuest a

Presente en el espacio inferior un breve análisis de los resultados obtenidos en el ejercicio individual 2: Temática (2.2) “Luz emitida como fotones: Producción de rayos x” (Estudiante No 1)

0,02 nm

Ejercicio individual 3: Temática (2.3) “Luz dispersada en forma de fotones: Dispersión Compton y producción de pares” (Estudiante No 1) Un electrón que está inicialmente en reposo recibe el impacto de un rayo x que tiene una longitud de onda de 𝑑1 nm. La longitud de onda final del rayo x es de 𝑑2 nm. ¿Cuál es la energía cinética final del electrón? Valores asignados (Estudiante 1) Dato No

d 1=¿ d 2=¿ d 3=¿ d 4 =¿

al

ejercicio

Valor 0,37 0,6

individual Unidad nm nm

3

Presente en los tres espacios inferiores, las temáticas, definiciones y/o conceptos, con su respectiva definición utilizados en el desarrollo del ejercicio. Se tiene en cuenta el principio de conservación de la energía Einicial=Efinal.

d 5=¿ Solución del ejercicio individual 3: Temática (2.3) “Luz dispersada en forma de fotones: Dispersión Compton y producción de pares” (Estudiante No 1)

Einicial =E final K fotón incidente =K fotón dispersado + K electrón hc La energía de un fotón es E=hf = λ hc hc = +Ke λo λ ' Tenemos que

Se sustituye

k=

λ=λ+ Δλ y obtenemos : hc∗Δλ λo(λo+ Δλ)

j m 6,626∗10 3∗10 )( 6∗10 ( )( s s k= −34

8

−10

m)

3,7∗10−10 m( 3,7∗10−10 m+6∗10−10 m)

−36

119,268∗10 k= 3,7∗10−10 m(9,7∗10−10 m)

Pregunta A. B.

Respuesta 3,23*10-16 j

Presente en el espacio inferior un breve análisis de los resultados obtenidos en el ejercicio individual 3: Temática (2.3) “Luz dispersada en forma de fotones: Dispersión Compton y producción de pares” (Estudiante No 1)

C. D. E.

______________________________________________ Nombre del estudiante No 2:

Escriba aquí el nombre del estudiante No 2

Coloque aquí la copia de pantalla (Pantallazo) de los valores generados para el desarrollo de los tres ejercicios individuales asignados al estudiante No 2:

Ejercicio individual 1. Temática (2.1) “Luz absorbida como fotones: El efecto fotoeléctrico” (Estudiante No 2) Escriba aquí el enunciado del ejercicio Valores asignados al individual 1 (Estudiante 2) Dato No

Valor

ejercicio

Presente en los tres espacios inferiores, las temáticas, definiciones y/o conceptos, con su respectiva definición utilizados en el desarrollo del ejercicio.

Unidad

d 1=¿ d 2=¿ d 3=¿ d 4 =¿ d 5=¿ Solución del ejercicio individual 1. Temática (2.1) “Luz absorbida como fotones: El efecto fotoeléctrico” (Estudiante No 2)

Pregunta A.

Respuest a

Presente en el espacio inferior un breve análisis de los resultados obtenidos en el ejercicio individual 1. Temática (2.1) “Luz absorbida como fotones: El efecto fotoeléctrico” (Estudiante No 2)

B. C. D. E. Ejercicio individual 2. Temática (2.2) “Luz emitida como fotones: Producción de rayos x” (Estudiante No 2) Escriba aquí el enunciado del ejercicio

Valores asignados al individual 2 (Estudiante 2) Dato No

Valor

ejercicio

Presente en los tres espacios inferiores, las temáticas, definiciones y/o conceptos, con su respectiva definición utilizados en el desarrollo del ejercicio.

Unidad

d 1=¿ d 2=¿ d 3=¿ d 4 =¿ d 5=¿ Solución del ejercicio individual 2: Temática (2.2) “Luz emitida como fotones: Producción de rayos x” (Estudiante No 2) Pregunta

Respuest a

Presente en el espacio inferior un breve análisis de los resultados obtenidos en el ejercicio individual 2: Temática (2.2) “Luz emitida como fotones: Producción de rayos x” (Estudiante No 2)

A. B. C. D. E. Ejercicio individual 3: Temática (2.3) “Luz dispersada en forma de fotones: Dispersión Compton y producción de pares” (Estudiante No 2) Escriba aquí el enunciado del ejercicio.

Valores

asignados

al

ejercicio

Presente en los tres espacios inferiores, las temáticas, definiciones y/o

individual 3 (Estudiante 2) Dato No

Valor

conceptos, con su respectiva definición utilizados en el desarrollo del ejercicio. Unidad

d 1=¿ d 2=¿ d 3=¿ d 4 =¿ d 5=¿ Solución del ejercicio individual 3: Temática (2.3) “Luz dispersada en forma de fotones: Dispersión Compton y producción de pares” (Estudiante No 2)

Pregunta

Respuest a

Presente en el espacio inferior un breve análisis de los resultados obtenidos en el ejercicio individual 3: Temática (2.3) “Luz dispersada en forma de fotones: Dispersión Compton y producción de pares” (Estudiante No 2)

A. B. C. D. E.

______________________________________________ Nombre del estudiante No 3:

HEIDY JOHANA CASTAÑEDA MORENO

Ejercicio individual 1. Temática (2.1) “Luz absorbida como fotones: El efecto fotoeléctrico” (Estudiante No 3)

El potencial de frenado para los electrones expulsados de una superficie de un material dado es de 2.42 volts cuando incide sobre la placa una luz ultravioleta de 1849 Å. ¿Cuál será el potencial de frenado si incide sobre la misma placa una luz de longitud de onda de d 1 nm? Valores asignados al individual 1 (Estudiante 3) Dato No

d 1=¿ d 2=¿ d 3=¿ d 4 =¿ d 5=¿

Valor 205,0

ejercicio

Presente en los tres espacios inferiores, las temáticas, definiciones y/o conceptos, con su respectiva definición utilizados en el desarrollo del ejercicio.

Unidad nm

Solución del ejercicio individual 1. Temática (2.1) “Luz absorbida como fotones: El efecto fotoeléctrico” (Estudiante No 3) Función de trabajo sobre la misma placa

∅ 1=∅2 k max 1=h γ 1−hγo 1

Calculando la función de trabajo

k max1=

hc −∅ 1 λ1

∅ 1=

hc −k λ 1 max 1

∅ 1=

hc −eV o1 λ1

(6.625∗10−34 )(3∗108 ) ∅ 1= −(1.6∗10−19)(2.42) −10 1849∗10 ∅ 1=6.87∗10−19 joules=∅2 Se calcula la nueva energía cinética, para saber cuál es nuevo potencial de frenado

k max2=h γ 2−hγo 2 k max2=

hc −∅ 2 λ

k max2=

(6.625∗10−34 )(3∗108) −(6.87∗10−19) −10 2050∗10

k max2=2 .8251∗10−19 joules k max2=e V 02 V 0=

k max 2 e

2 . 8251∗10−19 V 0= 1.6∗10−19

V 0=1.76 volts

Pregunta A. B. C. D. E.

Respuest a

Presente en el espacio inferior un breve análisis de los resultados obtenidos en el ejercicio individual 1. Temática (2.1) “Luz absorbida como fotones: El efecto fotoeléctrico” (Estudiante No 3)

1.76 volts

Ejercicio individual 2. Temática (2.2) “Luz emitida como fotones: Producción de rayos x” (Estudiante No 3)

Unos protones son acelerados a partir del reposo por una diferencia de potencial de d 1 kV y colisionan con un blanco metálico. Si un protón produce un fotón en el impacto, ¿cuál es la longitud de onda mínima de los rayos x resultantes? Valores asignados al individual 2 (Estudiante 3) Dato No

Valor

d 1=¿ 7,4 d 2=¿ d 3=¿ d 4 =¿ d 5=¿

ejercicio

Presente en los tres espacios inferiores, las temáticas, definiciones y/o conceptos, con su respectiva definición utilizados en el desarrollo del ejercicio.

Unidad kV

Solución del ejercicio individual 2: Temática (2.2) “Luz emitida como fotones: Producción de rayos x” (Estudiante No 3)

e V AC = λ min=

hc λ min

hc e V AC

λ min=

(6.625∗10−34)(3∗108 ) ( 1.6∗10−19) (7.4∗103)

λ min=1.67∗10−10 Pregunta

Respuest a

Presente en el espacio inferior un breve análisis de los resultados obtenidos en el ejercicio individual 2: Temática (2.2) “Luz emitida como fotones: Producción de rayos x” (Estudiante No 3)

A. B. C. D. E. Ejercicio individual 3: Temática (2.3) “Luz dispersada en forma de fotones: Dispersión Compton y producción de pares” (Estudiante No 3)

Unos rayos x con longitud de onda inicial de d 1 nm experimentan dispersión de Compton. ¿Cuál es la mayor longitud de onda que se encuentra en los rayos x dispersados? ¿En qué ángulo de dispersión se observa esta longitud de onda? Valores asignados al individual 3 (Estudiante 3) Dato No

d 1=¿ d 2=¿ d 3=¿ d 4 =¿ d 5=¿

Valor 0,02

ejercicio

Presente en los tres espacios inferiores, las temáticas, definiciones y/o conceptos, con su respectiva definición utilizados en el desarrollo del ejercicio.

Unidad nm

Solución del ejercicio individual 3: Temática (2.3) “Luz dispersada en forma de fotones: Dispersión Compton y producción de pares” (Estudiante No 3)

λ ' −λ0=

h ∗( 1−cosθ ) me c

λ ' =λ0 + Donde:

h ∗( 1−cosθ ) me c

h =0,00243 nm=Longitud de Compton me c

λ 0=0,010 nm=Longitud de onda inicial λ ' =valor a hallar=Lo ngitud de onda dispersada Reemplazando Valores

λ ' =0,02 nm+ ( 0,00243 nm )∗( 1−cos ( 180 ) ) Resolviendo:

λ ' =0,02 nm+ ( 0,00243 nm )∗( 1−(−1 ) ) λ ' =0,02 nm+ ( 0,00243 nm )∗( 2 ) λ ' =0,02 nm+ ( 0,00486 nm ) λ ' =0,02486 nm Como se puede apreciar analíticamente hallamos el mayor ángulo de dispersión del fotón y este valor del ángulo corresponde al

180 °

Pregunta A. B. C. D. E.

Respuest a

Presente en el espacio inferior un breve análisis de los resultados obtenidos en el ejercicio individual 3: Temática (2.3) “Luz dispersada en forma de fotones: Dispersión Compton y producción de pares” (Estudiante No 3)

______________________________________________ Nombre del estudiante No 4:

Carlos Andres Vega Ramirez

Ejercicio individual 1. Temática (2.1) “Luz absorbida como fotones: El efecto fotoeléctrico” (Estudiante No 4)

La función trabajo de un material es 𝑑1 eV. a) ¿Cuál es su frecuencia umbral? b) ¿Qué energía cinética tendrán los electrones que emita cuando una luz de longitud de onda de 𝑑2 nm incida sobre una superficie del material? La energía exprésela en el sistema SI y en eV. Valores asignados al individual 1 (Estudiante 4) Dato No

d 1=¿ d 2=¿ d 3=¿ d 4 =¿ d 5=¿

Valor

ejercicio Unidad

Presente en los tres espacios inferiores, las temáticas, definiciones y/o conceptos, con su respectiva definición utilizados en el desarrollo del ejercicio. Einsten explicó las Energía de un fotón La frecuencia características del efecto absorbido= energía La longitud de onda fotoeléctrico, suponiendo que necesaria para liberar 1 Y la velocidad de la luz cada electrón absorbia un electrón + la energía cumplen, la relación de cuanto de radiación o fotón. cinética del electrón Planck- que se puede La energía de un foton se emitido. expresar como: obtiene multiplicando la Algebraicamente: constante h de Planck por la

frecuencia f de la radiación electromagnética. E=hf

Que puede también Escribirse como

Otra ecuación fundamental en la interviene la constante de Planck es la que relación el momento Donde h es la constante de lineal de una particula con Planck, f0 es la frecuencia la longid de onda de minima de los fotones para Broglic x de la misma: que tenga lugar el efecto fotoeléctrico, o es la función de trabajo, o minima energía necesaria H= la constante de plank= para llevar un electrón del nivel de Fermi al exterior del material y Ek es la máxima energía cinetica de los electrones que se observa experimental. Solución del ejercicio individual 1. Temática (2.1) “Luz absorbida como fotones: El efecto fotoeléctrico” (Estudiante No 4)

hc a. E=hf = λ h=6,62606957 ( 29 ) x 10−34 J . s=4,13566751 ( 40 ) x 10−15 eV . s Siendo E = 4.1 Ev entonces se tiene aplicando la constante de plank h=6.26x10−34 J*S 1Ev-1.602177x10−19 J E 4.1 eV =f =f h 4.136 x 10−15 eV ∗S

E 0.991 x 1015 =f =f h s Sabemos que 1J = 1kg.m2 /s 2 Y un 1HZ = 1S−1 E =f 0.991 x 1015 Hz=fo=frecuenciaumbral . h

b. D2=197nm Energia cinemática 1 hf −hfo= m v 2 2 hc hc 1 − ¿ m v2 λ λo 2

λo=

C=velocidad de la luz = 3 x 108 m/s E= 4.1 eV h=6,62606957 ( 29 ) x 10−34 J . s=4,13566751 ( 40 ) x 10−15 eV . s

c fo

λo=

λo=

3 x 108 m/ s 0.99 x 1015 Hz

3 x 108 m/s 1 0.75 x 1015 ( ) t

λo=3.03 x 10−7 m λo=303 nm λ=197 nm

C=velocidad de la luz = 3 x 108 m/s h=6,2606957 ( 29 ) x 10−34 J . s=4,13566751 ( 40 ) x 10−15 eV . s hc hc 1 − ¿ m v2 λ λo 2 hc

hc

( 1λ − λo1 )=¿ 12 m v

2

( 1971nm − 3031nm )=¿ 12 m v

2

8 ( 6,26 x 10−34 J . s ) 3 x 10 m

(

( 1,878 x 10−25 Jm)

2

2

s

( 6,26 x 10−34 J . ) ( 3 x 10 8 m )

(

106 nm 1 = mv )( 59691n ) 2 m

(

106 nm 1 = m v2 2 2 59691 n m

)

106 1 = mv ( 59691 ) nm 2

2

1 2 1,99 x 10−23 m = mv 2 66400 nm

)

1 2.99 x 10−19 J = m v 2 2 3 x 10−19 J = Ec la energía cinética que tendrá los electrones.

La mecánica clásica, la energía cinetica de una masa puntual depende de su masa m y sus componentes de movimiento. Se expresa en jule 1J=kg.m2 ms2 Pregunta A.

Respuest a

0.991 x 1015 Hz B. 3 x 10−19 J

C. D. E.

Presente en el espacio inferior un breve análisis de los resultados obtenidos en el ejercicio individual 1. Temática (2.1) “Luz absorbida como fotones: El efecto fotoeléctrico” (Estudiante No 4) Para que el efecto fotoeléctrico suceda sobre una superficie incidente, se debe superar la frecuencia de umbral, siendo (f) mayor que (fo) se tiene por relación que landa es inversamente proporcional a la frecuencia, por lo tanto λo > λ si esto se cumple podemos afirmar que este tipo de onda permite generar la incidencia sobre el material, además del mismo material, para poder producir sobre él, el efecto fotoeléctrico, provocando así la excitación de los electrones y su posible expulsión o salto del material, resultando para este ejercicio totalmente afirmativo.

Ejercicio individual 2. Temática (2.2) “Luz emitida como fotones: Producción de rayos x” (Estudiante No 4)

¿Cuál es la mínima diferencia de potencial entre el filamento y el blanco en un tubo de rayos x si se producen rayos x con una longitud de onda de 𝑑1 nm? Valores asignados al individual 2 (Estudiante 4) Dato No

Valor

d 1=¿ 0.912 d 2=¿ d 3=¿ d 4 =¿ d 5=¿

ejercicio Unidad

Nm

Presente en los tres espacios inferiores, las temáticas, definiciones y/o conceptos, con su respectiva definición utilizados en el desarrollo del ejercicio. Luz enitida como fotones: El fotón más energético PRODUCCÓN DE RAYOS X. la (frecuencias más altas y luz se absorbe en forma de longitudes de onda más fotones. La luz se emite en costa)se produce si el forma de fotones. El efecto electron se frena hasta fotos En este caso la energía pararse de una sola vez suministra como los cuando hace contacto electrones experimentan. con el ánodo, de modo que la totalidad de su energía cinética es utilizada para producir un foto.

eVac=hfmax=

hc λmin

En esta ecuación despreciamos la función trabajo del ánodo y de la energía cinética inicial de los electrones que “hierven desde el catodo”. Estas energía son muy pequeñas en comparación con la energía cinética adquirida cVac debido a la diferencia de potencia Vac. Solución del ejercicio individual 2: Temática (2.2) “Luz emitida como fotones: Producción de rayos x” (Estudiante No 4) D1= 0.912nm Entonces tenemos: Siendo la energía cinética del foton eVac tenemos la siguiente ecuación:

eVac=

hc λmin

eVac=hfmax=

hc λmin

Dónde:     

H =a la constante de Planck C =a la constante de la luz. λ=¿ la longitud de onda = 0.912nm. e=¿ carga del electrón. Vac=¿diferencia de potencia o aumento de potencial.

Siendo diferencia de potencia = Vac. h=6,62606957 ( 29 ) x 10−34 J . s=4,13566751 ( 40 ) x 10−15 eV . s  C = velocidad de la luz = 3 x 108 m  λ=¿ la longitud de onda = 0.912nm eVac=energia cinética o potencial . Tenemos que = eVac=

eVac=

hc λmin

(4,135 x 10−15 eV . s)(3 x 108 m) 0.912 nm

eVac=

(1.2405 x 10−6 eV . m) 0.912 nm

(1.2405 x 10−6 eV . m) Vac= 0.912 nm. e

(1.2405 x 10−6 V . m) Vac= 0.912 nm

(1240.5 x 10−9 V . m) Vac= 0.912 nm Vac=

(1240.5 V ) 0.912

Vac=1360.19 v Vac=1.36 kv = Diferencia de potencial

Pregunta A. B. C.

Respuest a 1.36kV

Presente en el espacio inferior un breve análisis de los resultados obtenidos en el ejercicio individual 2: Temática (2.2) “Luz emitida como fotones: Producción de rayos x” (Estudiante No 4) Para que al emitir un fotón este de la producción de los rayos x, este debe ser un foton más energético, con frecuencia más altas y logitudes de onda más corta, pudiéndose asi producir un freando hasta parase de una sola vez cuando hace contacto con el ánodo, de modo que la totalidad de su energía cinética es

D. E.

utilizada para producir el fotón, lo cual provoca que la superficie emita radiación específica, en este caso la energía suministrada a los electrones por medio de calor y no por medio de luz. Como los electrones experimentan aceleración de magnitudes muy grandes, emite gran parte de su radiación a longitudes de onda corta en el rango de rayos x. Analizando el ejercicio:  Se tiene un alongitud de onda de 0.912nm por lo tanto, una frecuencia de:

f=

C = 3.28 x 10−17 hz = 0.32exahertz λ

La cual cumple que este fotón si se convirtió en un rayo x, la frecuencia es muy grande y su longitud de onda muy pequeña. Además su energía cinética es suficientemente alta, para que al incidir sobre el material no libere electrones sino que le permita, cargarlo de tal manera que este puede emitir radicación. Ya que su frecuencia es suficientemente rápida, para generar un bombardeo acelerado. Para este ejercicio tenemos

Vac=1360.19 v Vac=1.36 kv Diferencia de potencial

Ejercicio individual 3: Temática (2.3) “Luz dispersada en forma de fotones: Dispersión Compton y producción de pares” (Estudiante No 4)

Un haz de rayos x con longitud de onda de 𝑑1 nm experimenta dispersión de Compton por electrones de una muestra. ¿A qué ángulo, respecto del haz incidente, se debe buscar para encontrar rayos x con una longitud de onda de 𝑑2 nm?

Valores asignados al ejercicio individual 3 (Estudiante 4) Dato No

d 1=¿ d 2=¿ d 3=¿ d 4 =¿ d 5=¿

Valor 0.0080

Unidad Nm

0.0086

Nm

Presente en los tres espacios inferiores, las temáticas, definiciones y/o conceptos, con su respectiva definición utilizados en el desarrollo del ejercicio. *Dispersión de compton, el cambio en la longitud de onda depende del angulo en el que se dispersan los fotones *La radiación dispersa tiene menor frecuencia, y

λ ´ −λ= cosθ)

h (1mc

mayor longitud de onda, que la radiación incidente, y que el cambio en la longitud de onda depende del angulo a través del cual se dispersa la radiación. *Si la radiación dispersada emerge en un Angulo, con respecto a la dirección incidente y si

λ y λ´ ,

Con

las longitudes de onda de la radiación incidente y dispersada, respectivamente, compton encontró: Solución del ejercicio individual 3: Temática (2.3) “Luz dispersada en forma de fotones: Dispersión Compton y producción de pares” (Estudiante No 4)

λ ´ −λ=

h (1-cosθ) DISPERSIÓN DEL COMPTON. mc (6,626 x 10−34 J . s)( 3 x 108 m) h = =2,426 3 x 10−12 m mc (9,109 x 10−31 kg)(2,998 x 108 m/ s)

Siendo h = la constante de plank = 6,626 x 10−14 J . s Siendo m = la masa en reposo del electrón= 9,109 x 10−31 kg Siendo c = la constante de la luz = 3 x 108 m Siendo λ ´ = a la longitud de onda, del fotón dispersado = 0.0086 nm. Siendo λ = a la longitud de onda, del fotón incidente = 0.0080 nm.

ENTONCES PODEMOS DECIR QUE EN EL SIGUIENTE EJERCICIO TENEMOS

La dispersión sea de compton, se debe tener, que la longitud de onda del fotón disperso deber ser mayor, que la longitud de onda del fotón incidente. por lo tanto puedo decir lo siguiente: Siendo Siendo

λ ´ = a la longitud de onda, del fotón dispersado = 0.0086nm. = d2 λ = a la longitud de onda, del fotón incidente = 0.0080nm. = d1

∆ λ = λ ´ −λ ∆ λ = λ ´ −λ = (0.0086-0.0080)nm

∆ λ = λ ´ −λ = 0.0006nm

Usaremos la siguiente formula: 0.0006 nm=

h (1-cosθ) mc

(6,626 x 10−34 J . s) h = =2,426 x 10−12 m mc (9,109 x 10−31 kg)( 2,998 x 108 m/ s)

−12 0.0006nm = (2,426 x 10 m) (1-cosθ)

(0.0006 nm) =(2,426 x 10−12 m)(1-cosθ) −12 (2,426 x 10 m) 0.6 x 10−12 m =¿ (1-cosθ) (2,426 x 10−12 m)

0.24 =(1-cosθ) cosθ =(1-0.24) cosθ = 0.76

θ=40,5

Pregunta

Respuest a

A.

40,5

B. C. D. E.

Presente en el espacio inferior un breve análisis de los resultados obtenidos en el ejercicio individual 3: Temática (2.3) “Luz dispersada en forma de fotones: Dispersión Compton y producción de pares” (Estudiante No 4) Podemos decir que para un Angulo de 40.5 tenemos una longitud de onda de dispersión de 0.0086nm. La longitud de onda de dispersión y el Angulo que se forma, están directamente relacionados, entre mayor sea el ángulo, mayor será la longitud y viceversa.

______________________________________________ Nombre del estudiante No 5:

Escriba aquí el nombre del estudiante No 5.

Coloque aquí la copia de pantalla (Pantallazo) de los valores generados para el desarrollo de los tres ejercicios individuales asignados al estudiante No 5:

Ejercicio individual 1. Temática (2.1) “Luz absorbida como fotones: El efecto fotoeléctrico” (Estudiante No 5) Escriba aquí el enunciado del ejercicio

Valores asignados al individual 1 (Estudiante 5) Dato No

Valor

ejercicio

Presente en los tres espacios inferiores, las temáticas, definiciones y/o conceptos, con su respectiva definición utilizados en el desarrollo del ejercicio.

Unidad

d 1=¿ d 2=¿ d 3=¿ d 4 =¿ d 5=¿ Solución del ejercicio individual 1. Temática (2.1) “Luz absorbida como fotones: El efecto fotoeléctrico” (Estudiante No 5)

Pregunta

Respuest a

Presente en el espacio inferior un breve análisis de los resultados obtenidos en el ejercicio individual 1. Temática (2.1) “Luz absorbida como fotones: El efecto fotoeléctrico” (Estudiante No 5)

A. B. C. D. E. Ejercicio individual 2. Temática (2.2) “Luz emitida como fotones: Producción de rayos x” (Estudiante No 5) Escriba aquí el enunciado del ejercicio

Valores asignados al individual 2 (Estudiante 5) Dato No

d 1=¿ d 2=¿ d 3=¿

Valor

ejercicio Unidad

Presente en los tres espacios inferiores, las temáticas, definiciones y/o conceptos, con su respectiva definición utilizados en el desarrollo del ejercicio.

d 4 =¿ d 5=¿ Solución del ejercicio individual 2: Temática (2.2) “Luz emitida como fotones: Producción de rayos x” (Estudiante No 5) Pregunta

Respuest a

Presente en el espacio inferior un breve análisis de los resultados obtenidos en el ejercicio individual 2: Temática (2.2) “Luz emitida como fotones: Producción de rayos x” (Estudiante No 5)

A. B. C. D. E. Ejercicio individual 3: Temática (2.3) “Luz dispersada en forma de fotones: Dispersión Compton y producción de pares” (Estudiante No 5) Escriba aquí el enunciado del ejercicio.

Valores asignados al individual 3 (Estudiante 5) Dato No

Valor

ejercicio

Presente en los tres espacios inferiores, las temáticas, definiciones y/o conceptos, con su respectiva definición utilizados en el desarrollo del ejercicio.

Unidad

d 1=¿ d 2=¿ d 3=¿ d 4 =¿ d 5=¿ Solución del ejercicio individual 3: Temática (2.3) “Luz dispersada en forma de fotones: Dispersión Compton y producción de pares” (Estudiante No 5)

Pregunta

Respuest a

Presente en el espacio inferior un breve análisis de los resultados obtenidos en el ejercicio individual 3: Temática (2.3) “Luz dispersada en forma de fotones: Dispersión Compton y

producción de pares” (Estudiante No 5) A. B. C. D. E.

______________________________________________ Ejercicio Colaborativo: Escriba aquí el enunciado del ejercicio colaborativo 1: Valores asignados al ejercicio colaborativo 1 Dato No

Valor

Sigla

Escriba aquí el número del grupo

Presente en los tres espacios inferiores, las temáticas, definiciones y/o conceptos, con su respectiva definición utilizados en el desarrollo del ejercicio.

Nombre de La unidad

d 1=¿ d 2=¿ d 3=¿ Solución del ejercicio colaborativo 1

Pregunta A. B. C. D. E.

Respuest a

Presente en el espacio inferior un breve análisis de los resultados obtenidos en el ejercicio colaborativo 1

Ejercicio Colaborativo: Escriba aquí el enunciado del ejercicio colaborativo 2: Valores asignados al ejercicio colaborativo 2 Dato No

Valor

Sigla

Escriba aquí el número del grupo

Presente en los tres espacios inferiores, las temáticas, definiciones y/o conceptos, con su respectiva definición utilizados en el desarrollo del ejercicio.

Nombre de La unidad

d 1=¿ d 2=¿ d 3=¿ Solución del ejercicio colaborativo 2

Pregunta A. B. C. D. E.

Respuest a

Presente en el espacio inferior un breve análisis de los resultados obtenidos en el ejercicio colaborativo 2

CONCLUSIONES El grupo de estudiantes debe redactar las conclusiones del trabajo realizado en una hoja independiente del resto del trabajo, después del desarrollo de los ejercicios y antes de las referencias bibliográficas. Cada estudiante presenta como mínimo una conclusión. NOTA. Al final de la conclusión, debe indicarse entre paréntesis el nombre del autor y el año de presentación de la misma; por ejemplo; 

Con el desarrollo del presente trabajo colaborativo Fase No 1, se comprendió que en el movimiento circular uniforme, el módulo de la velocidad es constante (Edson Benítez, 2016)



NOTA: En el momento en que el grupo de estudiantes tenga definidas las conclusiones, debe borrar el contenido de la presente hoja.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Las referencias bibliográficas deben presentarse con base en las normas APA. El documento de las normas APA, puede descargarse del entorno de conocimiento del curso de física general.