CIENCIA Y TECNOLOGÍA II. UNIVERSO CUÁNTICO
PROGRAMA DE ESTUDIO
Propósito: Al final de este bloque el estudiante será capaz de; Evaluar las implicaciones del uso de la ciencia y la tecnología, así como los fenómenos relacionados con el origen, continuidad y transformación de la naturaleza para establecer acciones a fin de preservarla en todas sus manifestaciones; Valorar el papel fundamental del ser humano como agente modificador de su medio natural proponiendo alternativas que respondan a las necesidades del hombre y la sociedad, cuidando el entorno; Aplicar la metodología apropiada en la realización de proyectos interdisciplinarios atendiendo problemas relacionados con las ciencias experimentales; Interpretar tablas, gráficas, mapas, diagramas y textos con símbolos matemáticos y científicos, a partir de la construcción y aplicación del concepto de energía en las interacciones con la estructura atómica y subatómica de la materia.
En síntesis se pretende que el alumno al termino del curso cubra los siguientes aspectos que se ilustran en el diagrama:
BLOQUE TEMÁTICO I. EMISIÓN DEL CUERPO NEGRO.
Justificación. El principio de conservación de la energía se ha revisado desde la física clásica, para sistemas macroscópicos. Sin embargo, éste principio también se cumple para sistemas microscópicos, estamos hablando de moléculas, átomos, núcleos. El estudio de la electrodinámica y la termodinámica, no podían explicar satisfactoriamente la interacción entre materia y radiación, como en el caso de la distribución de energía emitida por un sólido caliente a distintas temperaturas, es la mecánica cuántica la que explica éste fenómeno rompiendo paradigmas al establecer un nuevo marco teórico, un modelo, que se ajusta a las observaciones experimentales.
BLOQUE TEMÁTICO I. INICIO DE LA FÍSICA CUÁNTICA
Núcleo temático.
Líneas espectrales, cuanto de energía, momento angular, niveles prohibidos, átomo de Bohr, efecto fotoeléctrico, emisión estimulada.
1. Radiación del cuerpo negro
2. Hipótesis de Planck
3. Líneas de emisión del átomo de hidrógeno
4. Modelo del atómico del hidrógeno
5. Efecto fotoeléctrico
6. Luminiscencia y emisión estimulada
7. Radiación de Fondo
BLOQUE TEMÁTICO III. CONSTRUCCIÓN DE LA MATERIA
Justificación.En la búsqueda de la comprensión de la naturaleza, el ser humano se ha visto en la necesidad de enfocar sus investigaciones tanto a niveles macro como microscópicos. En particular, el caso del estudio de la materia se ha dirigido a niveles cada vez más pequeños, observándose la interacción materia-energía desde su nivel más fundamental conocido, así como los fenómenos que tienen lugar en esa escala. Con lo anterior se pretende tener una mejor comprensión de las propiedades macroscópicas que manifiesta la materia. Un ejemplo es el replanteamiento de la teoría respecto a las partículas que se consideraban fundamentales (protón, neutrón y electrón), en la actualidad se sabe que existen nuevas partículas que constituyen a las anteriores.
1. Rayos catódicos
2. Experimento de Millikan
3. Cámara de niebla
4. Aceleradores de partículas
5. Radiactividad y vida media
6. Fisión y fusión nuclear
7. Funcionamiento de detectores de partículas
8. Modelo estandar
Actividades:
Actividad 1. Investigación documental y resolución de cuestionario acerca de:
a. Preconcepciones de la Radiación del cuerpo negro.
b. Modelo antiguos de la relación de energía y longitud de onda de cuerpos que radian energía.
c. Hipótesis y modelo de Planck para cuerpos radiantes e inicio de la física cuántica.
d. Significado del concepto de color
e. La energía en la vida
Tarea 1. Contesta el siguiente cuestionario:
1. ¿Qué es un cuerpo negro?
2. ¿Qué es la radiación térmica?
3. Cita 3 ejemplos que se aproximen al concepto del cuerpo negro.
4. ¿Qué resultados experimentales acerca de la relación de la emisión de energía de un cuerpo caliente en función de la longitrud de onda?
5. ¿Qué conocimiento aporta Wien acerca del comportamiento de un cuerpo que es calentado?
6. ¿En qué consiste la catastrófe del ultravioleta ?
7. ¿Cuál es la propuesta de Planck para ajustarse a las observaciones experimentales de la radiación del cuerpo negro?
8. ¿A qué tamaños es valida la propuesta de Planck?
Actividad 1. Investigación documental y resolución de cuestionario acerca de:
a. Preconcepciones de la Radiación del cuerpo negro.
b. Modelo antiguos de la relación de energía y longitud de onda de cuerpos que radian energía.
c. Hipótesis y modelo de Planck para cuerpos radiantes e inicio de la física cuántica.
d. Significado del concepto de color
e. La energía en la vida
Tarea 1. Contesta el siguiente cuestionario:
1. ¿Qué es un cuerpo negro?
2. ¿Qué es la radiación térmica?
3. Cita 3 ejemplos que se aproximen al concepto del cuerpo negro.
4. ¿Qué resultados experimentales acerca de la relación de la emisión de energía de un cuerpo caliente en función de la longitrud de onda?
5. ¿Qué conocimiento aporta Wien acerca del comportamiento de un cuerpo que es calentado?
6. ¿En qué consiste la catastrófe del ultravioleta ?
7. ¿Cuál es la propuesta de Planck para ajustarse a las observaciones experimentales de la radiación del cuerpo negro?
8. ¿A qué tamaños es valida la propuesta de Planck?
Tarea 2. Realiza la lectura acerca de los pigmentos cuando interactúan con la luz, para que argumentes la diferencia entre el color de la luz emitida por un objeto y el color de la luz que refleja.
1. ¿Qué diferencia existe entre el color de la luz reflejada y emitida por un objeto?
2. ¿A qué se le llama pigmento?
3. ¿Qué es la radiación térmica?
4. ¿De qué depende el color de los objetos?
5. ¿Qué significa decir que un objeto está al rojo vivo?
2. ¿A qué se le llama pigmento?
3. ¿Qué es la radiación térmica?
4. ¿De qué depende el color de los objetos?
5. ¿Qué significa decir que un objeto está al rojo vivo?
Tarea 3 . Realizar la lectura del capítulo 1 y 2 del texto que se localiza en el sitio: http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen2/ciencia3/092/htm/energia.htm. La ciencia para todos No. 92, La energía y la vida. Bioenergética.
Producto 3. Ensayo del texto y entrega de cuestionario resuelto.
cuestionario:
1. Describe las principales funciones de transformación de energía en los organismos.
2. ¿De dónde viene la principal fuente de la energía que depende la vida?
3. ¿En que utilizan principalmente los organismos la energía que les llega?
4. ¿ Qué sustancias convierten los organismo de la Glucosa?
5. ¿Qué compuesto indispensable para la vida producen las plantas?
6. ¿Qué sustancia utilizan los músculos para su funcionamiento?
7. ¿Cuál es el combustible indispensable para las transformaciones de la energía en los seres vivos?
8. Al oxidarse la glucosa ¿qué compuesto produce?
9. ¿Qué transformación produce una levadura?
10. Menciona de manera breve los mecanismo universales de las transformaciones de la energía tanto en mitocondrias como en los cloroplastos.
11. ¿Qué porcentaje de la energía proveniente del sol es la que realmente capta la superficie de la tierra?
12. De manera breve explica el efecto fotoeléctrico.
13. Cuando una sustancia posee átomos que se tienen un estado energético alto y pasan a uno bajo ¿Qué ocurre en los átomos?
14. Explica brevemente la función de una bomba biológica.
15. ¿Qué es una bacteriorrodopsina?
16. ¿Qué produce la sustancia conocida como retinal cuando se le incide luz?
17. Menciona y explica el mecanismo biológico de transformación de energía más sencillo que se conoce.
18. Explica en que consiste la fotosíntesis.
Actividad 2. Investigación documental y resolución de cuestionario y problemas acerca de :
a. Líneas espectrales
b. El átomo de Bohr.
c. El Efecto fotoeléctrico.
LÍNEAS ESPECTRALES Y ÁTOMO DE HIDRÓGENO
TAREA 4. Investiga el origen de las líneas espectrales de átomo de hidrógeno.
http://www.100ciaquimica.net/temas/tema3/punto5.htm
http://www.albaiges.com/fisica/hcuantica01.pdf
http://www.cnba.uba.ar/sites/default/files/kirchhoff.pdf
Producto. Resolución del cuestionarios y problemas planteados
ÁTOMO DE BOHR
TAREA 5. Investiga el modelo de átomo que propone Bohr y las hipótesis para construir las ecuaciones que propuso para determina el radio y la energía que radia el electrón al pasar a otro nivel.
VER VÍDEO https://www.youtube.com/watch?v=eU7cUke_SxQ
De la siguiente lectura, solamente leer energía y radio del átomo de Bohr (páginas 157 a 163):
lectura: http://garritz.com/andoni_garritz_ruiz/documentos/Capitulo_3.pdf
EFECTO FOTOELÉCTRICO
TAREA 6. Investiga las condiciones para que se lleve a cabo la fotoemisión; características de la superficie fotoemisora y de la radiación incidente.
Producto. Resolución de cuestionario
1. ¿Cuáles son las condiciones para que ocurra la fotoemisión?
2. ¿Qué características debe tener la superficie fotoemisora?
3. ¿Qué características debe tener la radiación incidente?
4. ¿Qué relación existe entre la frecuencia de la radiación y la energía de los fotoelectrones?
5. ¿Qué relación existe entre la intensidad de la radiación con la intensidad de corriente de fotoelectrones?
http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen1/ciencia2/19/htm/sec_12.htm
http://www.nucleares.unam.mx/~vieyra/node9.HTML
https://phet.colorado.edu/es/simulation/photoelectric
TAREA 7. Resuelve el siguiente problema:
Determinar la constante de Planck a partir de los datos que tienen de un experimento al radiar una placa de Potasio con luz amarilla de 4880 A (Amstrong) procedente de un arco de sodio y con luz ultravioleta de 4140 A, procedente de un arco de mercurio. Se liberan electrones con potencial de frenado de 0.47 y 1.0 V, respectivamente. Conocida la carga del electrón, encontrar la constante de Planck h a partir de la determinación de la pendiente en el grafico energía ganada por el electrón contra la frecuencia. Relacionar la forma del gráfico con la ecuación E = hf - Φ . Determinar el trabajo de extracción del metal. Enfatizar que hay un valor de longitud de onda límite que produce efecto fotoeléctrico.
Determinar la constante de Planck a partir de los datos que tienen de un experimento al radiar una placa de Potasio con luz amarilla de 4880 A (Amstrong) procedente de un arco de sodio y con luz ultravioleta de 4140 A, procedente de un arco de mercurio. Se liberan electrones con potencial de frenado de 0.47 y 1.0 V, respectivamente. Conocida la carga del electrón, encontrar la constante de Planck h a partir de la determinación de la pendiente en el grafico energía ganada por el electrón contra la frecuencia. Relacionar la forma del gráfico con la ecuación E = hf - Φ . Determinar el trabajo de extracción del metal. Enfatizar que hay un valor de longitud de onda límite que produce efecto fotoeléctrico.
Productos:
-Entregar del problema resuelto con las operaciones y la gráfica solictada .
-Usar el simulador http://www.educaplus.org/play-112-Efecto-fotoel%C3%A9ctrico.html con los valores del problema, imprimir la imagen de los resultados en una hoja.
-Entregar del problema resuelto con las operaciones y la gráfica solictada .
-Usar el simulador http://www.educaplus.org/play-112-Efecto-fotoel%C3%A9ctrico.html con los valores del problema, imprimir la imagen de los resultados en una hoja.
Tarea 8. Hacer lectura del documento "Implicaciones éticas, ambientales y sociales de la ciencia y la tecnología: retos futuros ", que se encuentra en el sitio:http://upcommons.upc.edu/revistes/bitstream/2099/7961/1/07%20(137-141).pdf
Tarea 9. Investigar la luminiscencia y radiación estimulada.
Producto. Breve ensayo y resolución de cuestionario.
CUESTIONARIO
1. ¿Qué es un material luminiscente?
2. ¿Qué es la fotoluminiscencia?
3. ¿En que consiste el mecanismo de fosforescencia?
4. ¿En qué consiste el mecanismo de fluorescencia?
5. ¿Qué es la Quimioluminiscencia?
6. ¿Qué es la catoluminiscencia?
7. ¿Qué es la tribolumiscencia?
8. Escriba dos ejemplos de bioluminiscencia.
9. Escriba tres compuestos quimioluminiscentes
10. Escriba 2 materiales fluorescentes.
11. Describa de manera breve el mecanismo para la generación de la radiación láser.
http://cluster-divulgacioncientifica.blogspot.mx/2009/04/quimioluminiscencia.html
Tarea 10. Investigación. Investigar la radiación de fondo.
producto . Breve ensayo y resolución de cuestionario
CUESTIONARIO. RADIACIÓN CÓSMICA DE FONDO
1. ¿Qué es la radiación cósmica de fondo?
2. ¿Qué científicos descubrieron la radiación de fondo ?
3. ¿Qué edad tenía el universo cuando se produjo la primera luz?
4. ¿A qué temperatura corresponde la Radiación de Fondo de Microondas (CMB) conforme el universo se
expande?
5. ¿Qué edad del universo calculo el telescopio espacial de Planck (ESA) ?
6. ¿ Cuales son los porcentajes de los constituyentes del universo?
7. ¿Qué es la constante de Hubble?
8. ¿ Qué es un megaparsec?
Enlaces :http://www.filefactory.com/file/complete.php/5v0ecmek1chd/
http://www.comoves.unam.mx/numeros/articulo/186/mensaje-directo-del-big-bang
LA RADIACIÓN CÓSMICA DE FONDO
La radiación cósmica de fondo es la energía remanente del Big Bang que dio origen al universo. La predicción teórica de esta radiación fue realizada por el físico ruso George Gamow y dos colegas suyos Robert C. Herman y Ralph A. Alpher en 1946.
La radiación cósmica de fondo fue detectada por primera vez por los radioastrónomos Arnol Penzias y Robert Wilson en 1964. Es interesante anotar que ya existía evidencia de la RCF 30 años antes del experimento de Penzias y Wilson. Walter Adams y Andrew McKellar habían observado las líneas de emisión resultantes de la excitación producida por la RCF en radical CN que se encuentra en el medio interestelar. Los autores Helge Kragh y Steven Weinberg explican el retardo en el descubrimiento de la RCF resaltando el hecho de que por esos años la cosmología no era tomada en serio. De hecho, los científicos que marginalmente tocaban el tema adoptaban el modelo del Big Bang o el modelo rival cuasi-estacionario guiados no por resultados empíricos sino por inclinación filosófica.
La imagen más detallada de la historia de la radiación cósmica de fondo – es decir, de los vestigios del Big Bang – ha sido obtenida gracias al telescopio espacial Planck de la ESA y se acaba de hacer pública. El nuevo mapa, basado en datos recogidos a lo largo de quince meses y medio, es un retrato de la primera luz del cosmos, que quedó grabada en el firmamento cuanto este tenía una edad aproximada de 380.000 años.
La radiación cósmica de microondas (CMB, por sus siglas en inglés) es un telón de fondo cubre todo el cosmos, responsable de una pequeña parte de la "nieve" que aparece en las pantallas de los televisores analógicos al sintonizar un canal en blanco. A medida que el universo se continúa expandiendo, la señal CMB se desplaza hacia las longitudes de onda de las microondas, el equivalente a una temperatura de apenas 2.7 grados por encima del cero absoluto. Los patrones moteados representan pequeñas variaciones de temperatura, que se corresponden con regiones que, en los primeros instantes de la historia del universo, presentaban una densidad ligeramente diferente. Estas regiones fueron las semillas de todas las estructuras que vemos hoy en día: las galaxias y las estrellas actuales.
Nueva receta del cosmos
De acuerdo con el modelo cosmológico estándar, estas fluctuaciones aparecieron inmediatamente después del Big Bang y son las que ahora recoge en un mapa de todo el cielo Planck, con una resolución y sensibilidad sin precedentes. Analizando la naturaleza y la distribución de las "semillas" de la imagen de la radiación cósmica de fondo, podemos determinar la composición y la evolución del universo desde sus orígenes hasta la actualidad. Entre otros hallazgos sorprendentes, los científicos de la ESA han identificado una asimetría bastante evidente en las temperaturas medias de los dos hemisferios de la bóveda celeste, además de un punto frío mucho más grande de lo esperado.
A esto se suma que, si antes se consideraba que el universo estaba compuesto en un 4,5% por materia ordinaria, en un 22,7% por materia oscura y que el resto era energía oscura, gracias a Planck sabemos que las proporciones son ligeramente distintas. Así, el cosmos contendría un 4,9% de materia normal, un 26,8% de materia oscura y un 68,3% de energía oscura. La imagen del telescopio Planck ofrece, además, un nuevo valor para la velocidad de expansión del universo, la constante de Hubble: se "estira" 67,15 kilómetros por segundo por megaparsec. Y eso implica que el universo debería tener una edad de 13.820 millones de años
Elena Sanz21/03/2013
Etiquetas: universo, ESA, Planck, Big Bang
http://www.crya.unam.mx/~r.gonzalez/sloanesp/redshifts.asp#
EXPOSICIONES:
EXPOSICIÓN Nº1. INVESTIGACIÓN SOBRE EL DESARROLLO HISTÓRICO DE LA ESTRUCTURA ATÓMICA.
1. ESTRUCTURA ATÓMICA. Realizar una investigación documental respecto a la evolución que ha tenido la forma de concebir cómo está constituida la materia desde la época de los griegos hasta nuestros días.
1. ¿Cómo concebían los griegos la estructura de la materia? ¿ Qué afirmaba demócrito?
2. ¿Cuál fue la propuesta de Dalton?
3. ¿Cómo demostró J.J.Thomson la existencia de los electrones?
4.¿Qué hecho le permitió a Rutherford afirmar que el átomo no era una esfera sólida?
5. ¿En que principio físico se basa la propuesta de la estructura atómica del hidrógeno propuesto por Niels Bohr?
6. ¿En que consiste el modelo atómico actual?
Consultar el siguiente Link, y complementa con otras fuentes.
LINK:http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/atomo/modelos.htm
Producto 1:
Exposición en equipo de 3 personas (evidencia en google -docs)
Entrega individual de cuestionario resuelto.
EXPOSICIÒN Nº2. Investigar los distintos aceleradores de partículas para describirlos de manera breve.
2.ACELERADORES DE PARTÍCULAS. Con un enfoque interdisciplinario entre los distintos campos de la ciencia y la ingeniería, realizar investigaciones documentales por equipos respecto al papel que han jugado los aceleradores de partículas hasta las expectativas generadas en torno al Gran Colisionador de Hadrones.
1. ¿Qué es un acelerador de partículas?
2. ¿Qué principios y leyes físicas gobiernan el funcionamiento básico de un acelerador de partículas?
3. ¿En que área de aplicación se utilizaron los primeros aceleradores de partículas?
4. ¿Cuál fue el primer acelerador de partículas?
5. Menciona de manera breve el funcionamiento de los principales aceleradores de partículas.
6. ¿Cuál es el funcionamiento básico del LHC?
7. Menciona y describe de manera breve 5 aplicaciones actuales de los aceleradores de partículas
Consultar:
http://m.xatakaciencia.com/fisica/conferencia-sobre-los-aceleradores-de-particulas (0-30 min) y
http://www.comoves.unam.mx/numeros/articulo/114/el-gran-colisionador-de-hadrones
http://el-ciclotron.blogspot.mx/
Complementar con otras fuentes.
Producto 2:
Exposición en equipo de 3 personas (evidencia en google -docs)
Entrega individual de cuestionario resuelto.
EXPOSICIÒN Nº3. Investigar el funcionamiento del tubo de rayos catódicos con énfasis en la conservación de la cantidad de movimiento del electrón y la relación masa -energía.
3. TUBO DE RAYOS CATÓDICOS. Interpretar los principios de conservación de la masa, la energía, la carga eléctrica y el ímpetu en un tubo de rayos catódicos, para que seas capaz de extender su aplicación al mundo subatómico.
1. ¿Cuál fue el primer tubo de rayos catódicos?
2. Describe los elementos que constituyen un tubo de rayos catódicos
3. ¿Cómo se determinó la relación carga/masa del electrón? ¿Qué valor tiene?
4. ¿Cuáles son las aplicaciones básicas de los tubos de rayos catódicos?
5. Explica de manera breve el funcionamiento del cinescopio de la televisión de color.
Consultar:
http://fisica-teleco.blogspot.mx/
http://www.heurema.com/PF19.htm
Complementar con otras fuentes.
Producto 3:
Exposición en equipo de 3 personas (evidencia en google -docs)
Entrega individual de cuestionario resuelto.
EXPOSICIÒN Nº4.Investigar el funcionamiento del detector de partículas "cámara de niebla".
4. CÁMARA DE NIEBLA. Investigar sobre el funcionamiento de la cámara de niebla y su importancia para la detección de las partículas subatómicas.
1. ¿Cuál fue la primera cámara de niebla?
2. Mencione el funcionamiento básico de los dos tipos diferentes de cámara de niebla
3.¿Cómo se evidenció la existencia del positrón ?
4. ¿Qué es un neutrino y un muón?
5. ¿En qué consiste la cámara de burbujas?
Producto 4:
Exposición en equipo de 3 personas (evidencia en google -docs)
Entrega individual de cuestionario resuelto.
Complementar con otras fuentes.
EXPOSICIÒN Nº5. Investigación el funcionamiento de los detectores de partículas: cerencov, geiger y cámara de chispas.
5. DETECTORES DE PARTÍCULAS.
1. ¿Qué es un detector de partículas?
2. Qué principios físicos describe el funcionamiento de algunos de los siguientes detectores de partículas; contador de centelleo, contador Cerencov, contador Geiger y cámara de chispas ?
3. Ilustre con dibujos los detectores de partículas.
Producto 5:
Exposición en equipo de 3 personas (evidencia en google -docs)
Entrega individual de cuestionario resuelto.
Consultar:
http://desastres.usac.edu.gt/documentos/pdf/spa/doc2016/doc2016-4.pdf
Revisar solamente contador geiger y centello en:
http://www.depeca.uah.es/depeca/repositorio/asignaturas/32317/tema_5.pdf
Revisar contador cerencov en:
http://visitantes.auger.org.ar/index.php/equipamiento/detectores-de-superficie.html
Complementar con otras fuentes
EXPOSICIÒN Nº6. Investigar el origen de la radiactividad nuclear.
6. RAYOS BECQUEREL. Investigar sobre descubrimiento de los rayos Becquerel.
1.¿Cómo se detectaron y se concluyó que los rayos eran dos partículas masivas y radiación electromagnética; alfa, beta y gamma?
2. ¿Cuales son las características de cada una de ellas?
3. ¿Cuál es la relación con su registro en detectores de partículas y sus poderes de penetración y de ionización?
4. Mencione algunos isotopos radiactivos y el concepto de vida media.
5. Explicar la gráfica de decaimiento radiactivo del uranio
Producto 5:
Exposición en equipo de 3 personas (evidencia en google -docs)
Entrega individual de cuestionario resuelto.
Consultar:
1. http://mx.mc1224.mail.yahoo.com/mc/welcome?.gx=1&.tm=1369515375&.rand=bd2bcfdpmutbu
2. http://www.elementos.buap.mx/num13/pdf/25.pdf
Complementar con otras fuentes.
EXPOSICIÒN Nº7.Investigar las reacciones nucleares de fisión y fúsión.
7. REACCIONES NUCLEARES
1. ¿Cuál es la diferencia entre fusión y fisión nuclear?
2. ¿Qué es la reacción en cadena
3. ¿Por qué se obtiene energía nuclear?
4.¿Cuáles son implicaciones tecnológicas de este proceso?
5. ¿cómo es el proceso de enriquecimiento del Uranio?
6. ¿Cuáles son los riesgos e impacto ambiental?
Exposición en equipo de 3 personas (evidencia en google -docs). Entrega individual de cuestionario resuelto.
Consultar: http://www.iesalandalus.com/fis_qui/fisica2B/T8_nucl.pdf
Complementar con otras fuentes.
EXPOSICIÓN Nº8. Investigar la constitución de la materia y la energía visible.
INVESTIGACIÓN INDIVIDUAL Y POR EQUIPO (MODELO ESTÁNDAR). Investigar las Características de las partículas del modelo estándar.
Producto 8:
Exposición en equipo de 3 personas (evidencia en google -docs)
Entrega individual de cuestionario resuelto.
1. ¿Qué constituyentes están en los protones y neutrones?
2. ¿Qué carga tienen los constituyentes de los protones y neutrones?
3. ¿Qué partículas quedan al desaparecer un muón?
4. ¿Cómo se generan los muones que atraviesan tu cuerpo?
5. ¿Qué partículas son los mensajeros de la fuerza magnética?
6. ¿Qué partículas son mensajeros de la fuerza fuerte?
7. ¿Qué es un fermión?
8. ¿Cuáles son las partículas constituyentes de un protón y un neutrón?
9. ¿Cuál es la diferencia entre los fermiones, bariones, bosones y hadrones ?
10. ¿Qué es el campo de Higgs?
Consultar:
http://www.comoves.unam.mx/numeros/articulo/129/la-receta-cosmica
http://descubriendo.fisica.unlp.edu.ar/descubriendo/index.php/Part%C3%ADculas_Elementales
EXPOSICIÓN Nº 9. NANOTECNOLOGÍA
9. INVESTIGACIÓN INDIVIDUAL Y POR EQUIPO. Investigar fundamentos y aplicaciones de la Nanotecnología.
1. ¿ Qué es la nanotecnología?
2. ¿Quién por primera vez propuso la nanotecnología?
3.¿Qué nanomaterial se sintetizó por primera vez?
4. ¿Cuántas y cuales son las técnicas para sintetizar un nanomaterial?
5. ¿ Qué Artículos actuales utilizan nanomateriales?
6. ¿Qué nanomaterial actual se sintetizó?
7. ¿Cuáles son las perspectivas de aplicación del nuevo material?
Consultar:
http://www.unesco.org/new/fileadmin/MULTIMEDIA/FIELD/Montevideo/pdf/ED-Dar-Arg-15-Nanotecnologia.pdf (capitulo 1)
ASCENSOR ESPACIAL:
http://www.comoves.unam.mx/numeros/articulo/152/el-ascensor-
EL GRAFENO:
http://sociedad.elpais.com/sociedad/2010/10/05/actualidad/1286229601_850215.html
SINTESIS DE MATERIALES:
http://nanomateria.org/sites/default/files/preparacionde_nanomateriales.pdf
Tarea 9. Investigar la luminiscencia y radiación estimulada.
Producto. Breve ensayo y resolución de cuestionario.
CUESTIONARIO
1. ¿Qué es un material luminiscente?
2. ¿Qué es la fotoluminiscencia?
3. ¿En que consiste el mecanismo de fosforescencia?
4. ¿En qué consiste el mecanismo de fluorescencia?
5. ¿Qué es la Quimioluminiscencia?
6. ¿Qué es la catoluminiscencia?
7. ¿Qué es la tribolumiscencia?
8. Escriba dos ejemplos de bioluminiscencia.
9. Escriba tres compuestos quimioluminiscentes
10. Escriba 2 materiales fluorescentes.
11. Describa de manera breve el mecanismo para la generación de la radiación láser.
http://cluster-divulgacioncientifica.blogspot.mx/2009/04/quimioluminiscencia.html
Tarea 10. Investigación. Investigar la radiación de fondo.
producto . Breve ensayo y resolución de cuestionario
CUESTIONARIO. RADIACIÓN CÓSMICA DE FONDO
1. ¿Qué es la radiación cósmica de fondo?
2. ¿Qué científicos descubrieron la radiación de fondo ?
3. ¿Qué edad tenía el universo cuando se produjo la primera luz?
4. ¿A qué temperatura corresponde la Radiación de Fondo de Microondas (CMB) conforme el universo se
expande?
5. ¿Qué edad del universo calculo el telescopio espacial de Planck (ESA) ?
6. ¿ Cuales son los porcentajes de los constituyentes del universo?
7. ¿Qué es la constante de Hubble?
8. ¿ Qué es un megaparsec?
Enlaces :http://www.filefactory.com/file/complete.php/5v0ecmek1chd/
http://www.comoves.unam.mx/numeros/articulo/186/mensaje-directo-del-big-bang
LA RADIACIÓN CÓSMICA DE FONDO
La radiación cósmica de fondo es la energía remanente del Big Bang que dio origen al universo. La predicción teórica de esta radiación fue realizada por el físico ruso George Gamow y dos colegas suyos Robert C. Herman y Ralph A. Alpher en 1946.
La radiación cósmica de fondo fue detectada por primera vez por los radioastrónomos Arnol Penzias y Robert Wilson en 1964. Es interesante anotar que ya existía evidencia de la RCF 30 años antes del experimento de Penzias y Wilson. Walter Adams y Andrew McKellar habían observado las líneas de emisión resultantes de la excitación producida por la RCF en radical CN que se encuentra en el medio interestelar. Los autores Helge Kragh y Steven Weinberg explican el retardo en el descubrimiento de la RCF resaltando el hecho de que por esos años la cosmología no era tomada en serio. De hecho, los científicos que marginalmente tocaban el tema adoptaban el modelo del Big Bang o el modelo rival cuasi-estacionario guiados no por resultados empíricos sino por inclinación filosófica.
El satélite COBE de la NASA detectó anisotropías (o pequeñas desviaciones de la temperatura con respecto al valor promedio) en la radiación cósmica de fondo en 1992. En la gráfica aparece la temperatura de la radiación cósmica de fondo representada por colores (caliente = rojo, frío = azul).
La estructura detectada por COBE da apoyo a la teoría cosmológica del Big Bang ya qué según ésta, las galaxias se formaron a muy temprana edad dejando una huella en la radiación (que corresponden a las anisotropías detectadas por el COBE).
EL ESPECTRO DE LA RADIACIÓN CÓSMICA DE FONDO
La teoría del Big Bang predice una forma muy específica del espectro de la radiación cósmica de fondo: éste debe ser el espectro característico de un cuerpo en equilibrio termodinámico. El satélite COBE midió el espectro de la radiación cósmica de fondo y pudo determinar con una precisión sin precedentes, que ésta es exactamente como lo predice la teoría:
La radiación cósmica de microondas (CMB, por sus siglas en inglés) es un telón de fondo cubre todo el cosmos, responsable de una pequeña parte de la "nieve" que aparece en las pantallas de los televisores analógicos al sintonizar un canal en blanco. A medida que el universo se continúa expandiendo, la señal CMB se desplaza hacia las longitudes de onda de las microondas, el equivalente a una temperatura de apenas 2.7 grados por encima del cero absoluto. Los patrones moteados representan pequeñas variaciones de temperatura, que se corresponden con regiones que, en los primeros instantes de la historia del universo, presentaban una densidad ligeramente diferente. Estas regiones fueron las semillas de todas las estructuras que vemos hoy en día: las galaxias y las estrellas actuales.
Nueva receta del cosmos
De acuerdo con el modelo cosmológico estándar, estas fluctuaciones aparecieron inmediatamente después del Big Bang y son las que ahora recoge en un mapa de todo el cielo Planck, con una resolución y sensibilidad sin precedentes. Analizando la naturaleza y la distribución de las "semillas" de la imagen de la radiación cósmica de fondo, podemos determinar la composición y la evolución del universo desde sus orígenes hasta la actualidad. Entre otros hallazgos sorprendentes, los científicos de la ESA han identificado una asimetría bastante evidente en las temperaturas medias de los dos hemisferios de la bóveda celeste, además de un punto frío mucho más grande de lo esperado.
A esto se suma que, si antes se consideraba que el universo estaba compuesto en un 4,5% por materia ordinaria, en un 22,7% por materia oscura y que el resto era energía oscura, gracias a Planck sabemos que las proporciones son ligeramente distintas. Así, el cosmos contendría un 4,9% de materia normal, un 26,8% de materia oscura y un 68,3% de energía oscura. La imagen del telescopio Planck ofrece, además, un nuevo valor para la velocidad de expansión del universo, la constante de Hubble: se "estira" 67,15 kilómetros por segundo por megaparsec. Y eso implica que el universo debería tener una edad de 13.820 millones de años
Elena Sanz21/03/2013
Etiquetas: universo, ESA, Planck, Big Bang
http://www.crya.unam.mx/~r.gonzalez/sloanesp/redshifts.asp#
EXPOSICIONES:
EXPOSICIÓN Nº1. INVESTIGACIÓN SOBRE EL DESARROLLO HISTÓRICO DE LA ESTRUCTURA ATÓMICA.
1. ESTRUCTURA ATÓMICA. Realizar una investigación documental respecto a la evolución que ha tenido la forma de concebir cómo está constituida la materia desde la época de los griegos hasta nuestros días.
1. ¿Cómo concebían los griegos la estructura de la materia? ¿ Qué afirmaba demócrito?
2. ¿Cuál fue la propuesta de Dalton?
3. ¿Cómo demostró J.J.Thomson la existencia de los electrones?
4.¿Qué hecho le permitió a Rutherford afirmar que el átomo no era una esfera sólida?
5. ¿En que principio físico se basa la propuesta de la estructura atómica del hidrógeno propuesto por Niels Bohr?
6. ¿En que consiste el modelo atómico actual?
Consultar el siguiente Link, y complementa con otras fuentes.
LINK:http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/atomo/modelos.htm
Producto 1:
Exposición en equipo de 3 personas (evidencia en google -docs)
Entrega individual de cuestionario resuelto.
EXPOSICIÒN Nº2. Investigar los distintos aceleradores de partículas para describirlos de manera breve.
2.ACELERADORES DE PARTÍCULAS. Con un enfoque interdisciplinario entre los distintos campos de la ciencia y la ingeniería, realizar investigaciones documentales por equipos respecto al papel que han jugado los aceleradores de partículas hasta las expectativas generadas en torno al Gran Colisionador de Hadrones.
1. ¿Qué es un acelerador de partículas?
2. ¿Qué principios y leyes físicas gobiernan el funcionamiento básico de un acelerador de partículas?
3. ¿En que área de aplicación se utilizaron los primeros aceleradores de partículas?
4. ¿Cuál fue el primer acelerador de partículas?
5. Menciona de manera breve el funcionamiento de los principales aceleradores de partículas.
6. ¿Cuál es el funcionamiento básico del LHC?
7. Menciona y describe de manera breve 5 aplicaciones actuales de los aceleradores de partículas
Consultar:
http://m.xatakaciencia.com/fisica/conferencia-sobre-los-aceleradores-de-particulas (0-30 min) y
http://www.comoves.unam.mx/numeros/articulo/114/el-gran-colisionador-de-hadrones
http://el-ciclotron.blogspot.mx/
Complementar con otras fuentes.
Producto 2:
Exposición en equipo de 3 personas (evidencia en google -docs)
Entrega individual de cuestionario resuelto.
EXPOSICIÒN Nº3. Investigar el funcionamiento del tubo de rayos catódicos con énfasis en la conservación de la cantidad de movimiento del electrón y la relación masa -energía.
3. TUBO DE RAYOS CATÓDICOS. Interpretar los principios de conservación de la masa, la energía, la carga eléctrica y el ímpetu en un tubo de rayos catódicos, para que seas capaz de extender su aplicación al mundo subatómico.
1. ¿Cuál fue el primer tubo de rayos catódicos?
2. Describe los elementos que constituyen un tubo de rayos catódicos
3. ¿Cómo se determinó la relación carga/masa del electrón? ¿Qué valor tiene?
4. ¿Cuáles son las aplicaciones básicas de los tubos de rayos catódicos?
5. Explica de manera breve el funcionamiento del cinescopio de la televisión de color.
Consultar:
http://fisica-teleco.blogspot.mx/
http://www.heurema.com/PF19.htm
Complementar con otras fuentes.
Producto 3:
Exposición en equipo de 3 personas (evidencia en google -docs)
Entrega individual de cuestionario resuelto.
EXPOSICIÒN Nº4.Investigar el funcionamiento del detector de partículas "cámara de niebla".
4. CÁMARA DE NIEBLA. Investigar sobre el funcionamiento de la cámara de niebla y su importancia para la detección de las partículas subatómicas.
1. ¿Cuál fue la primera cámara de niebla?
2. Mencione el funcionamiento básico de los dos tipos diferentes de cámara de niebla
3.¿Cómo se evidenció la existencia del positrón ?
4. ¿Qué es un neutrino y un muón?
5. ¿En qué consiste la cámara de burbujas?
Producto 4:
Exposición en equipo de 3 personas (evidencia en google -docs)
Entrega individual de cuestionario resuelto.
Consultar en:
Complementar con otras fuentes.
EXPOSICIÒN Nº5. Investigación el funcionamiento de los detectores de partículas: cerencov, geiger y cámara de chispas.
5. DETECTORES DE PARTÍCULAS.
1. ¿Qué es un detector de partículas?
2. Qué principios físicos describe el funcionamiento de algunos de los siguientes detectores de partículas; contador de centelleo, contador Cerencov, contador Geiger y cámara de chispas ?
3. Ilustre con dibujos los detectores de partículas.
Producto 5:
Exposición en equipo de 3 personas (evidencia en google -docs)
Entrega individual de cuestionario resuelto.
Consultar:
http://desastres.usac.edu.gt/documentos/pdf/spa/doc2016/doc2016-4.pdf
Revisar solamente contador geiger y centello en:
http://www.depeca.uah.es/depeca/repositorio/asignaturas/32317/tema_5.pdf
Revisar contador cerencov en:
http://visitantes.auger.org.ar/index.php/equipamiento/detectores-de-superficie.html
Complementar con otras fuentes
EXPOSICIÒN Nº6. Investigar el origen de la radiactividad nuclear.
6. RAYOS BECQUEREL. Investigar sobre descubrimiento de los rayos Becquerel.
1.¿Cómo se detectaron y se concluyó que los rayos eran dos partículas masivas y radiación electromagnética; alfa, beta y gamma?
2. ¿Cuales son las características de cada una de ellas?
3. ¿Cuál es la relación con su registro en detectores de partículas y sus poderes de penetración y de ionización?
4. Mencione algunos isotopos radiactivos y el concepto de vida media.
5. Explicar la gráfica de decaimiento radiactivo del uranio
Producto 5:
Exposición en equipo de 3 personas (evidencia en google -docs)
Entrega individual de cuestionario resuelto.
Consultar:
1. http://mx.mc1224.mail.yahoo.com/mc/welcome?.gx=1&.tm=1369515375&.rand=bd2bcfdpmutbu
2. http://www.elementos.buap.mx/num13/pdf/25.pdf
Complementar con otras fuentes.
EXPOSICIÒN Nº7.Investigar las reacciones nucleares de fisión y fúsión.
7. REACCIONES NUCLEARES
1. ¿Cuál es la diferencia entre fusión y fisión nuclear?
2. ¿Qué es la reacción en cadena
3. ¿Por qué se obtiene energía nuclear?
4.¿Cuáles son implicaciones tecnológicas de este proceso?
5. ¿cómo es el proceso de enriquecimiento del Uranio?
6. ¿Cuáles son los riesgos e impacto ambiental?
Exposición en equipo de 3 personas (evidencia en google -docs). Entrega individual de cuestionario resuelto.
Consultar: http://www.iesalandalus.com/fis_qui/fisica2B/T8_nucl.pdf
Complementar con otras fuentes.
EXPOSICIÓN Nº8. Investigar la constitución de la materia y la energía visible.
INVESTIGACIÓN INDIVIDUAL Y POR EQUIPO (MODELO ESTÁNDAR). Investigar las Características de las partículas del modelo estándar.
Producto 8:
Exposición en equipo de 3 personas (evidencia en google -docs)
Entrega individual de cuestionario resuelto.
1. ¿Qué constituyentes están en los protones y neutrones?
2. ¿Qué carga tienen los constituyentes de los protones y neutrones?
3. ¿Qué partículas quedan al desaparecer un muón?
4. ¿Cómo se generan los muones que atraviesan tu cuerpo?
5. ¿Qué partículas son los mensajeros de la fuerza magnética?
6. ¿Qué partículas son mensajeros de la fuerza fuerte?
7. ¿Qué es un fermión?
8. ¿Cuáles son las partículas constituyentes de un protón y un neutrón?
9. ¿Cuál es la diferencia entre los fermiones, bariones, bosones y hadrones ?
10. ¿Qué es el campo de Higgs?
Consultar:
http://www.comoves.unam.mx/numeros/articulo/129/la-receta-cosmica
http://descubriendo.fisica.unlp.edu.ar/descubriendo/index.php/Part%C3%ADculas_Elementales
EXPOSICIÓN Nº 9. NANOTECNOLOGÍA
9. INVESTIGACIÓN INDIVIDUAL Y POR EQUIPO. Investigar fundamentos y aplicaciones de la Nanotecnología.
1. ¿ Qué es la nanotecnología?
2. ¿Quién por primera vez propuso la nanotecnología?
3.¿Qué nanomaterial se sintetizó por primera vez?
4. ¿Cuántas y cuales son las técnicas para sintetizar un nanomaterial?
5. ¿ Qué Artículos actuales utilizan nanomateriales?
6. ¿Qué nanomaterial actual se sintetizó?
7. ¿Cuáles son las perspectivas de aplicación del nuevo material?
Consultar:
http://www.unesco.org/new/fileadmin/MULTIMEDIA/FIELD/Montevideo/pdf/ED-Dar-Arg-15-Nanotecnologia.pdf (capitulo 1)
ASCENSOR ESPACIAL:
http://www.comoves.unam.mx/numeros/articulo/152/el-ascensor-
EL GRAFENO:
http://sociedad.elpais.com/sociedad/2010/10/05/actualidad/1286229601_850215.html
SINTESIS DE MATERIALES:
http://nanomateria.org/sites/default/files/preparacionde_nanomateriales.pdf
http://www.razonypalabra.org.mx/N/n68/maubert.pdf
EXPOSICIÓN Nº 10. TEORÍAS DE CUERDAS
10. INVESTIGACIÓN INDIVIDUAL Y POR EQUIPO."TEORÍA DE CUERDAS"
1. ¿Cuál fue el origen de la teoría de cuerdas?2. ¿Qué propone la teoría de cuerdas?
3. ¿Qué trata de unificar la teoría de cuerdas?
4. ¿Cuántas dimensiones propone la teoría de cuerdas?
5. ¿A qué tamaño la materia y energía se le considera vibrar como pequeñas cuerdas?
6. ¿Cuántos tipos de cuerdas se proponen?
DIRECCIONES:
http://www.comoves.unam.mx/numeros/articulo/108/la-fisica-pende-de-una-cuerda
http://cienciadesofa.com/2015/02/que-es-la-teoria-de-cuerdas.html
OTROS TEMAS:
DIFERENTES FUENTES DE ILUMINACIÓN
http://www.edutecne.utn.edu.ar/eli-iluminacion/cap04.pdf
EXPOSICIÓN Nº 10. TEORÍAS DE CUERDAS
10. INVESTIGACIÓN INDIVIDUAL Y POR EQUIPO."TEORÍA DE CUERDAS"
1. ¿Cuál fue el origen de la teoría de cuerdas?2. ¿Qué propone la teoría de cuerdas?
3. ¿Qué trata de unificar la teoría de cuerdas?
4. ¿Cuántas dimensiones propone la teoría de cuerdas?
5. ¿A qué tamaño la materia y energía se le considera vibrar como pequeñas cuerdas?
6. ¿Cuántos tipos de cuerdas se proponen?
DIRECCIONES:
http://www.comoves.unam.mx/numeros/articulo/108/la-fisica-pende-de-una-cuerda
http://cienciadesofa.com/2015/02/que-es-la-teoria-de-cuerdas.html
OTROS TEMAS:
DIFERENTES FUENTES DE ILUMINACIÓN
http://www.edutecne.utn.edu.ar/eli-iluminacion/cap04.pdf
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ResponderEliminarProfesor Abel con respecto al tema, quisiera compartir algunos enlaces con información que podrían sernos de gran ayuda :
ResponderEliminarhttp://palmera.pntic.mec.es/~fbarrada/
http://www.windows2universe.org/physical_science/physics/atom_particle/cosmic_rays.html&lang=sp
http://pdg.lbl.gov/2008/reviews/contents_sports.html
Bueno Yo Quiero compartir sobre la teoria de cuerdas este tutorial espero que este bien http://www.youtube.com/watch?v=Xia7bg_cQMI#!
ResponderEliminarPROFESOOOR ABEL!
ResponderEliminarSoy Angelica Lisset Castro Herrera grupo 612 me dijo que le mandara mi trabajo por email pero en la pagina no me aparece su correo podria decirme cual es? me urge :c buenas noches!
Mi correo aparece en la parte superior derecha del blog.
Eliminarsaludos!
Profesor soy alumna del Grupo 603, Tengo una duda Soy del equipo 9 para las exposiciones del 3er Bloque, Lo que tengo que exponer es esto , ESQUE NO ACLARA SI ES LA "EXPOSICION NÚMERO 9"
ResponderEliminar.9. INVESTIGACIÓN INDIVIDUAL Y POR EQUIPO. Investigar fundamentos y aplicaciones de la Nanotecnología.
1. ¿ Qué es la nanotecnología?
2. ¿Quién por primera vez propuso la nanotecnología?
3.¿Qué nanomaterial se sintetizó por primera vez?
4. ¿Cuántas y cuales son las técnicas para sintetizar un nanomaterial?
5. ¿ Qué Artículos actuales utilizan nanomateriales?
6. ¿Qué nanomaterial actual se sintetizó?
7. ¿Cuáles son las perspectivas de aplicación del nuevo material?
9. Segundo examen parcial.Resolución de examen
ESPERO SU RESPUESTA GRACIAS.
Tu tema es nanotecnología Edna debes investigar sobre eso aparte de que debes darle respuestas a las preguntas sirve mucho para comprender mas el tema :D
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