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Física Universitaria Volumen 3

C Constantes fundamentales

Física Universitaria Volumen 3C Constantes fundamentales
  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
Cantidad Símbolo Valor
Unidad de masa atómica u 1,660 538 782(83)×10−27kg931,494 028(23)MeV/c21,660 538 782(83)×10−27kg931,494 028(23)MeV/c2
Número de Avogadro NANA 6,02214076×1023mol recíproco(mol–1)6,02214076×1023mol recíproco(mol–1)
Magnetón de Bohr μB=e2meμB=e2me 9,274 009 15(23)×10−24J/T9,274 009 15(23)×10−24J/T
Radio de Bohr a0=2mee2kea0=2mee2ke 5,291 772 085 9(36)×10−11m5,291 772 085 9(36)×10−11m
La constante de Boltzmann kB=RNAkB=RNA 1,380649×10–23julio por kelvin(JK–1)1,380649×10–23julio por kelvin(JK–1)
Longitud de onda Compton λC=hmecλC=hmec 2,426 310 217 5(33)×10−12m2,426 310 217 5(33)×10−12m
Constante de Coulomb ke=14πε0ke=14πε0 8,987 551 788...×109N·m2/C2(exactamente)8,987 551 788...×109N·m2/C2(exactamente)
Masa de deuterón| mdmd 3,343 583 20(17)×10−27kg2,013 553 212 724(78)u1875,612 859MeV/c23,343 583 20(17)×10−27kg2,013 553 212 724(78)u1875,612 859MeV/c2
Masa del electrón meme 9,109 382 15(45)×10−31kg5,485 799 094 3(23)×10−4u0,510 998 910(13)MeV/c29,109 382 15(45)×10−31kg5,485 799 094 3(23)×10−4u0,510 998 910(13)MeV/c2
Voltaje de electrón eV 1,602 176 487(40)×10−19J1,602 176 487(40)×10−19J
Cargo elemental e 1,602176634×10−19C1,602176634×10−19C
Constante universal de los gases ideales R 8,314 472(15)J/mol·K8,314 472(15)J/mol·K
Constante gravitacional G 6,674 28(67)×10−11N·m2/kg26,674 28(67)×10−11N·m2/kg2
Masa de neutrón mnmn 1,674 927 211(84)×10−27kg1,008 664 915 97(43)u939,565 346(23)MeV/c21,674 927 211(84)×10−27kg1,008 664 915 97(43)u939,565 346(23)MeV/c2
Magnetón nuclear μn=e2mpμn=e2mp 5,050 783 24(13)×10−27J/T5,050 783 24(13)×10−27J/T
Permeabilidad del espacio libre μ0μ0 4π×10−7T·m/A(exactamente)4π×10−7T·m/A(exactamente)
Permeabilidad del espacio libre ε0=1μ0c2ε0=1μ0c2 8,854 187 817...×10−12C2/N·m2(exactamente)8,854 187 817...×10−12C2/N·m2(exactamente)
Constante de Planck h
=h2π=h2π
6,62607015×10−34kg·m2·s–11,05457182×10−34kg·m2·s–16,62607015×10−34kg·m2·s–11,05457182×10−34kg·m2·s–1
Masa de protón mpmp 1,672 621 637(83)×10−27kg1,007 276 466 77(10)u938,272 013(23)MeV/c21,672 621 637(83)×10−27kg1,007 276 466 77(10)u938,272 013(23)MeV/c2
Constante de Rydberg RHRH 1,097 373 156 852 7(73)×107m−11,097 373 156 852 7(73)×107m−1
Velocidad de la luz en el vacío c 2,997 924 58×108m/s(exactamente)2,997 924 58×108m/s(exactamente)
Tabla C1 Constantes fundamentales Nota: Estas constantes son los valores recomendados en 2006 por el Comité de Información para Ciencia y Tecnología (Committee on Data for Science and Technology, CODATA), basados en un ajuste por mínimos cuadrados de los datos de diferentes mediciones. Los números entre paréntesis de los valores representan las imprecisiones de los dos últimos dígitos.

Combinaciones útiles de constantes para los cálculos:

hc=12.400eV·Å=1.240eV·nm=1.240MeV·fmhc=12.400eV·Å=1.240eV·nm=1.240MeV·fm

c=1.973eV·Å=197,3eV·nm=197,3MeV·fmc=1.973eV·Å=197,3eV·nm=197,3MeV·fm

kee2=14,40eV·Å=1,440eV·nm=1,440MeV·fmkee2=14,40eV·Å=1,440eV·nm=1,440MeV·fm

kBT=0,02585eV enT=300KkBT=0,02585eV enT=300K

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