Física Cuántica

Un protón y un electrón tienen la misma energía cinética de . Calcula razonadamente: i) la longitud de onda de De Broglie de cada una de ellas; ii) la diferencia de potencial necesaria para detener cada una de ellas, justificando si el potencial debe aumentar o disminuir en cada caso.
Datos: ; ; ;

El potencial de frenado de los electrones en una célula fotoeléctrica es . Deduce y justifica: i) la velocidad máxima de los electrones emitidos; ii) la relación entre las velocidades máximas si el potencial de frenado se reduce a la mitad.

a) Dos partículas tienen la misma energía cinética. Deduce, de manera razonada, la relación entre sus longitudes de onda de De Broglie si la masa de la primera es un tercio de la masa de la segunda.
b) Un protón se mueve con una velocidad de . Determina razonadamente: i) la longitud de onda de De Broglie asociada de dicho protón; ii) la energía cinética de un electrón que tuviera igual momento lineal que el protón; iii) la velocidad del electrón.
Datos: ; ; .

La frecuencia umbral para la emisión fotoeléctrica del cobre es . ¿Cuál será la energía máxima (en electronvoltios) de los fotoelectrones emitidos cuando una luz de frecuencia incide sobre una superficie de cobre?

a) Considera un núcleo de y otro de . La masa del núcleo de hierro es el doble que la del núcleo de silicio. Determina, de forma justificada, la relación entre sus longitudes de onda de De Broglie en las siguientes situaciones: i) si el momento lineal o cantidad de movimiento es el mismo para los dos; ii) si los dos núcleos se mueven con la misma energía cinética.
b) Los neutrones que se emiten en un proceso de fisión nuclear tienen una energía cinética de . i) Determina razonadamente su (…)

Un material posee un sistema de tres niveles energéticos electrónicos (nivel fundamental, primer nivel, y segundo nivel). Para que un electrón pase desde el nivel fundamental al segundo nivel, el material absorbe radiación de 450 nm; tras lo cual el material emite radiación de 600 nm debido al decaimiento del primer nivel hasta el fundamental.
a) Determina las diferencias de energía entre el primer nivel y el nivel fundamental, y entre el segundo nivel y el nivel fundamental, expresadas en (…)

a) Un protón y un electrón son acelerados por una misma diferencia de potencial en cierta región del espacio. Indica, de forma razonada, teniendo en cuenta que la masa del protón es mucho mayor que la del electrón, si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas: i) el protón y el electrón poseen la misma longitud de onda de De Broglie asociada; ii) ambos se mueven con la misma velocidad.
b) Un electrón tiene una longitud de onda de «De Broglie» de . Calcula, razonadamente: i) la (…)

a) En el efecto fotoeléctrico, la luz incidente sobre una superficie metálica provoca la emisión de electrones de la superficie. Discute la veracidad de las siguientes afirmaciones: i) se desprenden electrones solo si la longitud de onda de la radiación es superior a un valor mínimo; ii) la energía cinética máxima de los electrones es independiente del tipo de metal; iii) la energía cinética máxima de los electrones es independiente de la intensidad de la luz incidente.
b) Los electrones (…)

La línea más intensa del espectro del átomo de sodio tiene una longitud de onda de 589 nm. Calcula el correspondiente número de onda y la energía de la transición implicada en electronvoltios por fotón, y en kJ/mol.

Indica en qué parte del espectro electromagnético están localizadas las longitudes de onda de tres radiadores de cuerpos negros que tienen temperaturas de 1 800 K, 3 000 K y 10 000 K, respectivamente.