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Física Universitaria Volumen 3

Preguntas Conceptuales

Física Universitaria Volumen 3Preguntas Conceptuales
  1. Prefacio
  2. Óptica
    1. 1 La naturaleza de la luz
      1. Introducción
      2. 1.1 La propagación de la luz
      3. 1.2 La ley de reflexión
      4. 1.3 Refracción
      5. 1.4 Reflexión interna total
      6. 1.5 Dispersión
      7. 1.6 Principio de Huygens
      8. 1.7 Polarización
      9. Revisión Del Capítulo
        1. Términos Clave
        2. Ecuaciones Clave
        3. Resumen
        4. Preguntas Conceptuales
        5. Problemas
        6. Problemas Adicionales
        7. Problemas De Desafío
    2. 2 Óptica geométrica y formación de imágenes
      1. Introducción
      2. 2.1 Imágenes formadas por espejos planos
      3. 2.2 Espejos esféricos
      4. 2.3 Imágenes formadas por refracción
      5. 2.4 Lentes delgadas
      6. 2.5 El ojo
      7. 2.6 La cámara
      8. 2.7 La lupa simple
      9. 2.8 Microscopios y telescopios
      10. Revisión Del Capítulo
        1. Términos Clave
        2. Ecuaciones Clave
        3. Resumen
        4. Preguntas Conceptuales
        5. Problemas
        6. Problemas Adicionales
    3. 3 Interferencias
      1. Introducción
      2. 3.1 Interferencia de doble rendija de Young
      3. 3.2 Matemáticas de la interferencia
      4. 3.3 Interferencias de rendijas múltiples
      5. 3.4 Interferencia de película delgada
      6. 3.5 El interferómetro de Michelson
      7. Revisión Del Capítulo
        1. Términos Clave
        2. Ecuaciones Clave
        3. Resumen
        4. Preguntas Conceptuales
        5. Problemas
        6. Problemas Adicionales
        7. Problemas De Desafío
    4. 4 Difracción
      1. Introducción
      2. 4.1 Difracción de una rendija
      3. 4.2 Intensidad en la difracción de una rendija
      4. 4.3 Difracción de doble rendija
      5. 4.4 Rejillas de difracción
      6. 4.5 Aberturas circulares y resolución
      7. 4.6 Difracción de rayos X
      8. 4.7 Holografía
      9. Revisión Del Capítulo
        1. Términos Clave
        2. Ecuaciones Clave
        3. Resumen
        4. Preguntas Conceptuales
        5. Problemas
        6. Problemas Adicionales
        7. Problemas De Desafío
  3. Física moderna
    1. 5 Relatividad
      1. Introducción
      2. 5.1 Invariancia de las leyes físicas
      3. 5.2 Relatividad de la simultaneidad
      4. 5.3 Dilatación del tiempo
      5. 5.4 Contracción de longitud
      6. 5.5 La transformación de Lorentz
      7. 5.6 Transformación relativista de la velocidad
      8. 5.7 Efecto Doppler para la luz
      9. 5.8 Momento relativista
      10. 5.9 Energía relativista
      11. Revisión Del Capítulo
        1. Términos Clave
        2. Ecuaciones Clave
        3. Resumen
        4. Preguntas Conceptuales
        5. Problemas
        6. Problemas Adicionales
    2. 6 Fotones y ondas de materia
      1. Introducción
      2. 6.1 Radiación de cuerpo negro
      3. 6.2 Efecto fotoeléctrico
      4. 6.3 El efecto Compton
      5. 6.4 Modelo de Bohr del átomo de hidrógeno
      6. 6.5 Las ondas de materia de De Broglie
      7. 6.6 Dualidad onda-partícula
      8. Revisión Del Capítulo
        1. Términos Clave
        2. Ecuaciones Clave
        3. Resumen
        4. Preguntas Conceptuales
        5. Problemas
        6. Problemas Adicionales
    3. 7 Mecánica cuántica
      1. Introducción
      2. 7.1 Funciones de onda
      3. 7.2 El principio de incertidumbre de Heisenberg
      4. 7.3 La ecuación de Schrӧdinger
      5. 7.4 La partícula cuántica en una caja
      6. 7.5 El oscilador armónico cuántico
      7. 7.6 El efecto túnel de las partículas a través de las barreras de potencial
      8. Revisión Del Capítulo
        1. Términos Clave
        2. Ecuaciones Clave
        3. Resumen
        4. Preguntas Conceptuales
        5. Problemas
        6. Problemas Adicionales
        7. Problemas De Desafío
    4. 8 Estructura atómica
      1. Introducción
      2. 8.1 El átomo de hidrógeno
      3. 8.2 Momento dipolar magnético orbital del electrón
      4. 8.3 Espín del electrón
      5. 8.4 El principio de exclusión y la tabla periódica
      6. 8.5 Espectros atómicos y rayos X
      7. 8.6 Láseres
      8. Revisión Del Capítulo
        1. Términos Clave
        2. Ecuaciones Clave
        3. Resumen
        4. Preguntas Conceptuales
        5. Problemas
        6. Problemas Adicionales
    5. 9 Física de la materia condensada
      1. Introducción
      2. 9.1 Tipos de enlaces moleculares
      3. 9.2 Espectros moleculares
      4. 9.3 Enlaces en los sólidos cristalinos
      5. 9.4 Modelo de electrones libres de los metales
      6. 9.5 Teoría de bandas de los sólidos
      7. 9.6 Semiconductores y dopaje
      8. 9.7 Dispositivos semiconductores
      9. 9.8 Superconductividad
      10. Revisión Del Capítulo
        1. Términos Clave
        2. Ecuaciones Clave
        3. Resumen
        4. Preguntas Conceptuales
        5. Problemas
        6. Problemas Adicionales
        7. Problemas De Desafío
    6. 10 Física nuclear
      1. Introducción
      2. 10.1 Propiedades de los núcleos
      3. 10.2 Energía de enlace nuclear
      4. 10.3 Decaimiento radioactivo
      5. 10.4 Reacciones nucleares
      6. 10.5 Fisión
      7. 10.6 Fusión nuclear
      8. 10.7 Usos médicos y efectos biológicos de la radiación nuclear
      9. Revisión Del Capítulo
        1. Términos Clave
        2. Ecuaciones Clave
        3. Resumen
        4. Preguntas Conceptuales
        5. Problemas
        6. Problemas Adicionales
        7. Problemas De Desafío
    7. 11 Física de partículas y cosmología
      1. Introducción
      2. 11.1 Introducción a la física de partículas
      3. 11.2 Leyes de conservación de las partículas
      4. 11.3 Cuarks
      5. 11.4 Aceleradores y detectores de partículas
      6. 11.5 El modelo estándar
      7. 11.6 El Big Bang
      8. 11.7 Evolución del universo primigenio
      9. Revisión Del Capítulo
        1. Términos Clave
        2. Ecuaciones Clave
        3. Resumen
        4. Preguntas Conceptuales
        5. Problemas
        6. Problemas Adicionales
        7. Problemas De Desafío
  4. A Unidades
  5. B Factores de conversión
  6. C Constantes fundamentales
  7. D Datos astronómicos
  8. E Fórmulas matemáticas
  9. F Química
  10. G El alfabeto griego
  11. Clave de Respuestas
    1. Capítulo 1
    2. Capítulo 2
    3. Capítulo 3
    4. Capítulo 4
    5. Capítulo 5
    6. Capítulo 6
    7. Capítulo 7
    8. Capítulo 8
    9. Capítulo 9
    10. Capítulo 10
    11. Capítulo 11
  12. Índice

Preguntas Conceptuales

9.1 Tipos de enlaces moleculares

1 .

¿Cuál es la diferencia principal entre un enlace iónico, un enlace covalente y un enlace de van der Waals?

2 .

Para los siguientes casos, ¿qué tipo de enlace se espera? (a) molécula de KCl; (b) N2N2.

3 .

Describa los tres pasos del enlace iónico.

4 .

¿Qué impide que un ion positivo y uno negativo tengan una separación igual a cero?

5 .

En la molécula H2H2, ¿por qué los espines de los electrones deben ser antiparalelos?

9.2 Espectros moleculares

6 .

¿Depende el espectro de absorción de la molécula diatómica HCl del isótopo de cloro que contiene la molécula? Explique su razonamiento.

7 .

Clasifique el espacio de energía (ΔE)(ΔE) de las siguientes transiciones de menor a mayor: una transición de energía de electrones en un átomo (energía atómica), la energía rotacional de una molécula o la energía vibracional de una molécula.

8 .

Explique las características principales de un espectro de energía vibracional-rotacional de la molécula diatómica.

9.3 Enlaces en los sólidos cristalinos

9 .

¿Por qué la distancia de separación en equilibrio entre K+yClK+yCl es diferente para una molécula diatómica que para el KCl sólido?

10 .

Describa la diferencia entre una estructura cúbica centrada en la cara (FCC) y una estructura cúbica centrada en el cuerpo (BCC).

11 .

En el cloruro de sodio, ¿cuántos átomos de ClCl son los "vecinos más cercanos" de Na+Na+? Cuántos átomos de Na+Na+ son los "vecinos más cercanos" de ClCl?

12 .

En el yoduro de cesio, ¿cuántos átomos de ClCl son los "vecinos más cercanos" de Cs+Cs+? Cuántos átomos de Cs+Cs+ son los "vecinos más cercanos" de ClCl?

13 .

La estructura cristalina del NaCl es FCC. El espacio en equilibrio es r0=0,282nmr0=0,282nm. Si cada ion ocupa un volumen cúbico de r03r03, estime la distancia entre el "vecino más cercano" Na+Na+ los iones (de centro a centro)

9.4 Modelo de electrones libres de los metales

14 .

¿Por qué la energía de Fermi (EF)(EF) aumenta con el número de electrones en un metal?

15 .

Si la densidad numérica de electrones (N/V) de un metal aumenta en un factor de 8, ¿qué sucede con la energía de Fermi (EF)?(EF)?

16 .

¿Por qué la línea horizontal del gráfico en la Figura 9.12 se detiene de repente en la energía de Fermi?

17 .

¿Por qué el gráfico en la Figura 9.12 aumenta gradualmente desde el origen?

18 .

¿Por qué se "suavizan" las transiciones bruscas en la energía de Fermi al aumentar la temperatura?

9.5 Teoría de bandas de los sólidos

19 .

¿Cuáles son los dos enfoques principales utilizados para determinar los niveles de energía de los electrones en un cristal?

20 .

Describa dos características de los niveles de energía de un electrón en un cristal.

21 .

¿Cómo se corresponde el número de niveles de energía de una banda con el número, N de átomos?

22 .

¿Por qué algunos materiales son muy buenos conductores y otros muy malos?

23 .

¿Por qué algunos materiales son semiconductores?

24 .

¿Por qué la resistencia de un semiconductor disminuye al aumentar la temperatura?

9.6 Semiconductores y dopaje

25 .

¿Qué tipo de semiconductor se produce si el germanio está dopado con (a) arsénico y (b) galio?

26 .

¿Qué tipo de semiconductor se produce si el silicio está dopado con (a) fósforo y (b) indio?

27 .

¿Qué es el efecto Hall y para qué se utiliza?

28 .

Para un semiconductor tipo n, ¿cómo alteran los átomos de impureza la estructura energética del sólido?

29 .

Para un semiconductor tipo p, ¿cómo alteran los átomos de impureza la estructura energética del sólido?

9.7 Dispositivos semiconductores

30 .

Cuando se unen materiales de tipo p y n, ¿por qué se genera un campo eléctrico uniforme cerca de la unión?

31 .

Cuando se unen materiales de tipo p y n, ¿por qué la capa de agotamiento no crece indefinidamente?

32 .

¿Cómo se sabe si un diodo está en la configuración de polarización directa?

33 .

¿Por qué la configuración de polarización inversa conduce a una corriente muy pequeña?

34 .

¿Qué ocurre en el caso extremo de que los materiales de tipo n y p estén muy dopados?

35 .

Explique cómo funciona un amplificador de audio, utilizando el concepto de transistor.

9.8 Superconductividad

36 .

Describa dos características principales de un superconductor.

37 .

¿Cómo explica la teoría BCS la superconductividad?

38 .

¿Qué es el efecto Meissner?

39 .

¿Qué impacto tiene un campo magnético creciente en la temperatura crítica de un semiconductor?

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