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VÍDEO CLASE 2ºC 14 de abril. - Contenido educativo
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A ver, ¿habéis intentado hacer los ejercicios?
00:00:00
¿No? ¿Ni los habéis mirado?
00:00:07
Bueno, si tenéis examen, pues difícilmente.
00:00:10
Bueno, pues venga, vamos a ver.
00:00:12
El primero dice, dualidad onda corpúsculo.
00:00:14
Escribe la ecuación de De Broglie y comenta su significado e importancia física.
00:00:17
A ver, ecuación de De Broglie, ¿a qué nos suena?
00:00:22
A ver, no me entero bien. ¿A qué? Exactamente. A ver, venga. A ver, estamos entonces con el ejercicio número 4, ¿de acuerdo? A ver, la ecuación de de Broglie, a ver, dice lo siguiente, que lambda, a ver si escribo bien la lambda, a ver, lambda es igual a h entre p, ¿vale?
00:00:26
Vamos a ver qué es cada cosa.
00:00:59
Venga, lambda es la longitud de onda.
00:01:03
Longitud de onda.
00:01:06
H es la constante de plan.
00:01:12
Y p, aunque esté puesto así, realmente es el módulo de un vector.
00:01:22
Módulo de un vector.
00:01:33
Un vector, ¿eh?
00:01:36
¿En dónde?
00:01:39
En la p.
00:01:40
Bueno, porque si tú tienes un vector P, puedes escribir el módulo o bien simplemente con la letra P o bien puedes escribirlo con la flechita y las barritas, como dices tú.
00:01:45
Estas dos son las dos maneras de representar el módulo de un vector.
00:01:57
El módulo es un vector, un vector P. Este vector P se denomina cantidad de movimiento, sí, cantidad de movimiento o momento lineal.
00:02:00
Simplemente nos da la relación que existe entre la masa y la velocidad, de manera que P es igual a m por v.
00:02:24
Es un vector que va a tener el mismo sentido y la misma dirección que V y simplemente multiplicado por la masa M. ¿De acuerdo? ¿Vale? Digo el mismo como la masa es positiva, si el vector V es negativo, el vector P también será negativo. Si el vector V es positivo, P también es positivo, es decir, tiene el mismo sentido. ¿De acuerdo? ¿Vale?
00:02:34
¿Fuerza por tiempo?
00:02:57
A ver, no. No sé si habéis llegado, bueno, claro, no lo habéis visto. Pero bueno, a ver, este vector P, si lo expresamos, a ver, una cosa importante que quiero deciros del vector P.
00:03:03
Si yo hago la derivada del vector P con respecto al tiempo, ¿vale? No viene aquí al caso en el tema, pero ya que estamos para que lo sepáis. Tendríamos que hacer la derivada de m por v, es que como estás hablando de fuerza, por eso ya que lo has comentado te lo digo, ¿vale, David?
00:03:25
A ver, entonces, la masa como es una constante yo la puedo sacar fuera, ¿de acuerdo? Y entonces nos quedaría la derivada de v con respecto al tiempo. A ver, la derivada de v con respecto al tiempo, ¿esto qué suena que puede ser? Esto de aquí, esto de aquí, esto.
00:03:53
Cuando yo tengo una variación de la velocidad con respecto al tiempo, ¿esto qué es? ¿Esto no es la aceleración? ¿Sí o no? ¿Sí? Luego nos queda m por a. Y este m por a es igual a la fuerza. Es decir, como estás hablando de fuerza, ¿qué relación tiene el vector p con la fuerza? Pues el vector fuerza que nosotros aplicamos en un cuerpo es la variación de p con respecto al tiempo.
00:04:11
Esto, bueno, por si acaso aparece alguna vez en vuestra vida, pues que lo sepáis ya que ha surgido acerca de la cantidad de movimiento. ¿De acuerdo? ¿Vale? Esta es la relación que existe con la fuerza. Como decías tú que tiene que ver con la fuerza, pues sí, tiene que ver, pero de esta manera.
00:04:35
Vale, entonces, a ver, pero como estáis viendo, fijaos, con todo esto que os estoy explicando, realmente, ¿qué quiere decir? Que este vector P es propio de las partículas, es decir, de los corpúsculos, corpúsculos, ¿vale? ¿De acuerdo?
00:04:49
¿Por qué estoy hablando de corpúsculos? Porque como resulta que es la dualidad onda-corpúsculo, pues entonces P es una magnitud propia de un corpúsculo, ¿vale? Sin embargo, la longitud de onda es una magnitud propia de las ondas, ¿vale o no?
00:05:15
Entonces, ¿qué importancia tiene esta fórmula? Cuando yo pongo lambda igual a h entre p, lo que estoy haciendo es poniendo una expresión que me relaciona magnitudes, una magnitud característica de las ondas con una magnitud característica de un corpúsculo.
00:05:33
Digamos que une las dos formas de presentarse, por ejemplo, la luz. ¿De acuerdo? ¿Vale? ¿Entendido? Y más todavía, porque no solamente se puede aplicar para la luz como lo hemos visto, sino que realmente toda partícula se puede decir en general con esta expresión y es por eso lo que nos preguntan aquí.
00:05:52
¿Y qué importancia tiene para la física? Pues no solamente que la luz se pueda comportar de dos maneras, como onda, como corpúsculo, sino que toda partícula lleva asociada una onda.
00:06:17
Esto es realmente lo que significa esa expresión, ¿de acuerdo? ¿Vale? ¿Entendido?
00:06:32
¿Y qué significa? Pues que nosotros incluso tendríamos asociado una onda, lo que pasa que, claro, nosotros como onda, pues, se queda en una longitud de onda insignificante frente a otras magnitudes que nos podemos considerar. ¿Entendido? Que podemos considerar como somos materia. ¿Entendido? ¿Vale? ¿Está claro esto? ¿Alguna pregunta? ¿No? Pues venga.
00:06:39
A ver, el apartado B, el apartado B nos dice lo siguiente, si, bueno, a ver, electromagnética, como la luz, supongo que será electromagnética, no sé si, ahora mismo, pues, no sabría contestarte con seguridad, pero supongo que sería electromagnética, no lo sé, ¿vale? Tendría que mirarlo.
00:07:03
No, tendríamos que ver exactamente esa pregunta con ese matiz, a ver si lo encuentro por algún lado.
00:07:45
Apúntatelo y lo buscas tú también, ¿vale?
00:07:57
Venga, a ver, dice, un protón es acelerado mediante un campo eléctrico, partiendo del reposo,
00:07:59
entre dos puntos con una diferencia de potencial, aquí tienen que poner el potencial, de mil voltios.
00:08:05
calculan su energía cinética, su momento lineal y su longitud de onda asociada, ¿vale?
00:08:10
Esto también nos lo pueden preguntar, ¿eh?
00:08:17
Fijaos que ya se mezcla con cosas que hemos estudiado anteriormente en el campo eléctrico, ¿vale?
00:08:19
Aquí ya se puede mezclar una cosilla.
00:08:25
Pues vamos a ver.
00:08:27
Mira, dice, ¿es acelerado un protón mediante un campo eléctrico partiendo del reposo?
00:08:28
Pues vamos a ir apuntando cosas, venga.
00:08:31
A ver, la velocidad inicial es cero, parte del reposo, ¿vale?
00:08:34
Después dice, entre los puntos con una diferencia de potencial de mil voltios, es decir, vamos a poner aquí diferencia de potencial de mil voltios, ¿vale? Vale, dice, calcula su energía cinética, su momento lineal y su longitud de onda asociada, ¿vale?
00:08:39
A ver, tendríamos entonces que calcular, en primer lugar, su energía cinética. Después nos dicen momento lineal, vamos a calcularlo como módulo, y su longitud de onda asociada, pero como longitud de onda de de Broglie, ¿de acuerdo? ¿Vale? Lo vamos a poner ahí.
00:09:01
Venga, a ver entonces, ¿cómo calcularíamos la energía cinética en primer lugar?
00:09:35
Nos dicen que partimos de reposo.
00:09:39
Imaginaos que tengo un punto A y tenemos aquí un punto B.
00:09:41
Vamos desde una velocidad inicial igual a cero hasta un punto B
00:09:45
y le aplicamos una diferencia de potencial de mil voltios a este protón que tenemos aquí,
00:09:49
que va desde A hasta B.
00:09:56
Venga, con todo lo que sabemos ahora mismo ya,
00:09:57
¿Podrías calcular cuál es la energía cinética?
00:10:00
¿Sí? A ver, vamos a pensar un poco.
00:10:05
A ver, datos también que nos dan, vamos a ver también qué datos nos dan.
00:10:08
Nos dan la masa del protón, por un lado, nos dan la constante de Planck, que nos va a hacer falta para la longitud de onda,
00:10:12
y nos dan el valor absoluto de la carga del electrón.
00:10:20
Esto tiene que ser un 6, esto es una errata, aquí pone 1,0, esto tiene que ser un 6.
00:10:23
Entonces, a ver, ¿qué ocurre? Venga, decidme. Si yo le aplico una diferencia de potencial, ¿qué se está haciendo realmente con ese protón? ¿Alguien me lo puede decir? ¿No se está realizando un trabajo cuando se va desde A hasta B? ¿Sí o no? ¿Sí? Vale.
00:10:28
¿Y cómo es el trabajo eléctrico? ¿No es carga por diferencia de potencial? ¿A que sí? Luego, entonces, mil ya lo tengo. La carga del electrón que nos ponen ahí, ¿vale? Es la misma, pero claro, con signo negativo, que la carga de un protón. Luego tenemos la carga del protón también. ¿Lo veis todos?
00:10:45
Luego yo puedo calcular el trabajo como carga por diferencia de potencial. Nos quedaría, vamos a ponerlo aquí, como 1,6 por 10 elevado a menos 19 coulombios por 1000 voltios.
00:11:09
De manera que colombio por voltio, julio, nos quedaría 1,6 por 10 elevado a menos 16 julios, ¿de acuerdo? ¿Vale? Ahí tenemos el trabajo, ¿de acuerdo? Venga, ¿qué más? ¿Qué más podemos calcular?
00:11:26
A ver, por otro lado, si yo lo que hago es llevar un protón desde un punto A hasta un punto B, la velocidad inicial es cero, pero la velocidad que ocurre, ¿aumenta, disminuye? ¿Qué ocurre con la velocidad? Venga, decidme algo. ¿Aumenta, no? Al aplicar una diferencia de potencial, si parto de una velocidad inicial cero, la velocidad va a aumentar, ¿o no?
00:11:48
¿Sí? Entonces, ¿qué ocurre? Pues que aquí va a tener una velocidad v, una velocidad v que llevará asociada a una energía cinética que es la que me están preguntando.
00:12:14
¿Entendido? ¿Vale? Y entonces, a ver, ¿qué relación existe entre el trabajo y la energía cinética?
00:12:22
¿Nos acordamos? Exactamente, el trabajo es variación de energía cinética.
00:12:30
¿Cuál es la variación de energía cinética aquí? Es la energía cinética, que me están preguntando, menos la energía cinética inicial. ¿Cuál es la energía cinética inicial? Cero.
00:12:36
Entonces, ¿qué deducimos? Que si el trabajo es la variación de energía cinética y la variación de energía cinética es la energía cinética que tenemos aquí final, pues el trabajo va a ser la energía cinética que nos piden.
00:12:48
Con lo cual, esta energía cinética que me están pidiendo, que es el trabajo que hemos calculado anteriormente y es 1,6 por 10 elevado a menos 16, Julio, ¿de acuerdo? ¿Vale o no? ¿Veis que estamos reuniendo todas las cosas? ¿Sí o no? ¿Sí? Vale.
00:13:10
Venga, ¿qué más cosas nos preguntan? Nos preguntan P, el módulo del vector P. Es decir, yo tengo que calcular M por V. Venga, a ver, hay alguna expresión por ahí que nos relaciona la energía cinética con P, pero ¿para qué vamos a complicarnos la vida?
00:13:30
Vamos a ir a ver las fórmulas que sabemos directamente.
00:13:51
A ver, la masa yo la tengo, ¿no?
00:13:57
La masa del protón.
00:13:59
La V, me la dan como dato.
00:14:00
¿Y la V qué hago con ella?
00:14:02
¿Cómo calculo la V?
00:14:04
¿Cómo la calculo?
00:14:06
¿No tengo la energía cinética?
00:14:07
¿Lo veis todos?
00:14:09
¿Estamos razonando todos a la vez?
00:14:10
¿Sí?
00:14:13
Venga, energía cinética.
00:14:13
¿A qué es igual?
00:14:15
A un medio.
00:14:17
¿De qué?
00:14:18
Venga, David.
00:14:18
La masa por la velocidad al cuadrado, de manera que yo puedo calcular aquí la velocidad porque es la energía cinética. ¿Lo veis todos? Venga, entonces será igual a 2 veces energía cinética entre masa. ¿De acuerdo todos?
00:14:19
¿Sí? Vale, entonces, mirad, nos quedaría 2 por energía cinética, 1,6 por 10 elevado a menos 16 julios, dividido entre la masa, la masa que es 1,67 por 10 elevado a menos 27 kilogramos, ¿de acuerdo?
00:14:33
De manera que ya tenemos la velocidad. Esta velocidad es 4,3 por 10 elevado a 5 metros por segundo. ¿De acuerdo? ¿Vale?
00:14:54
Vale, bueno, ya tenemos entonces la velocidad y ahora para calcular P, ¿qué es lo que hago? Pues simplemente multiplicar la masa por la V, es decir, 1,67 por 10 elevado a menos 27 kilogramos por la velocidad que es 4,3 por 10 elevado a 5 metros por segundo, ¿vale?
00:15:06
Y esto nos sale 7,18 por 10 elevado a menos 22 kilogramos metro por segundo. Estas son las unidades del momento lineal. No tienen ningún nombre especial ni cambiamos el símbolo, no. Es simplemente el kilogramos por metro entre segundo, ¿de acuerdo? ¿Vale? ¿Sí o no?
00:15:34
Podríamos haber encontrado una expresión que nos relacionara directamente P con energía cinética
00:16:00
Pero ya digo que vamos a verlo así y así directamente nos da P
00:16:05
Y luego por último nos está preguntando cuál es la longitud de onda asociada
00:16:10
Cuando pregunte longitud de onda asociada se refiere a la longitud de onda de de Brogli
00:16:17
La que viene dada por esta expresión
00:16:23
¿De acuerdo?
00:16:25
¿Vale?
00:16:26
Bueno, como ya tenemos P, lo único que tenemos que hacer es sustituir aquí en el denominador y H, también nos lo dan, nos dan el valor de la constante de Planck, 6,63 por 10 elevado a menos 34, ¿de acuerdo? ¿Estamos entendiendo todo o no?
00:16:26
¿Sí? Vale, venga, 6,63 por 10 elevado a menos 34 julios por segundo entre P, que es 7,18 por 10 elevado a menos 22 kilogramos metro por segundo.
00:16:43
¿De acuerdo? ¿Vale? Bueno, pues a ver. Esto, si hacéis las operaciones, os sale 9,23 por 10 elevado a menos 13. ¿Y en qué vendrá dado esto?
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¿En qué tiene que venir dado? En metros. ¿Vale? ¿De acuerdo? A ver, ¿cómo viene dado en metros? Aquí arriba tengo julio por segundo, ya que estamos aquí con las unidades.
00:17:18
aquí tengo kilogramos metro por segundo vale simplemente explicar de dónde sale
00:17:32
pero que realmente la longitud de onda que se da en metros lo ponemos en metros
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y ya está pero a ver julio que es newton por metro no
00:17:40
sí voy a ponerlo a ver voy a ponerlo por
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trozos a ver venga julio es newton por metro y que
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viene dado también por segundo entre kilogramo metro por segundo a ver newton
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es kilogramo metro por segundo al cuadrado porque es masa por aceleración
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la fuerza de acuerdo fijaos que yo me tengo para ponerlas las correspondencias
00:18:07
entre unidades a ver digo newton que es unidad de fuerza fuerza masa por
00:18:13
aceleración pues será masa kilogramo aceleración metro segundo al cuadrado me
00:18:18
¿Me vais siguiendo? Vale, entonces, esto es Newton. Por metro y por S. Y aquí, kilogramos por metro y por segundo. A ver qué podemos ir quitando. Kilogramos con kilogramos. A ver, un segundo de aquí con otro de aquí. ¿Lo veis? ¿Vale?
00:18:22
Y ahora metro por segundo de aquí con metro por segundo de aquí. ¿En qué me queda? En metros. ¿Entendido? ¿Vale? Bueno, y esto sería ya lo correspondiente a esta parte del problema. ¿Nos hemos entrado todos? ¿Sí? ¿Alguna cosilla? ¿No? Venga.
00:18:42
bueno, pues venga, vamos a ver
00:19:04
a ver si nos punde y acabamos la hoja
00:19:07
a ver
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vamos a ver este ejercicio 5
00:19:11
venga, a ver, dice
00:19:13
al iluminar un cierto metal cuya función
00:19:21
de trabajo es 4,5
00:19:23
electrones voltios, ¿esto qué es? la función de trabajo
00:19:25
a ver, si habla de aquí de función de trabajo
00:19:28
¿qué es? lo vimos ayer
00:19:32
o antes de ayer
00:19:34
a ver, ¿qué es la función de trabajo?
00:19:35
¿no os acordáis?
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Trabajo de extracción. Eso es. A ver, vamos a poner aquí. 5. Cuando hablen de función de trabajo, esto también se llama trabajo de extracción. ¿Vale? ¿De acuerdo?
00:19:40
También se denomina energía umbral. Y por si alguna vez os aparece un problema un poco raro, ¿eh? Si yo quiero aplicar este trabajo de extracción para... Trabajo de extracción.
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¿Cómo? ¿Que te suena? Claro, porque la energía umbral tiene una frecuencia umbral que es la frecuencia, digamos, necesaria a partir de la cual se produce el efecto fotoeléctrico, ¿de acuerdo? Para unas frecuencias menores no.
00:20:26
Entonces, el trabajo de extracción, si es para un electrón, es decir, imaginaos que yo quiero arrancar un electrón, ¿no? ¿De acuerdo? De un átomo, el que sea, por ejemplo, de sodio, ¿vale? Metal sodio.
00:20:48
A ver, ¿eso a qué os suena? Y os tenéis que ir ya un poco a la parte de química. Si yo quiero arrancar un electrón, lo digo porque es que hay veces que en física aparece así, ¿de acuerdo? ¿Eso cómo se le llama? ¿No se le llama potencial de ionización? Potencial de ionización. Por si acaso, no suele aparecer así, pero por si acaso apareciera el problema de esta manera puesto, ¿de acuerdo? ¿Vale?
00:21:08
Para un electrón, ¿vale? Potencial ionización. Bueno, sería el primer potencial de ionización, claro. Si queremos arrancar un segundo electrón, sería el segundo potencial de ionización, así sucesivamente, ¿entendido? ¿Vale? Pero en física nos vamos a encontrar con estos nombres, pero por si acaso que alguna vez he visto algún problema en el que aparece potencial ionización que nos parezca raro, que es realmente el trabajo de extracción, ¿de acuerdo? Vale.
00:21:38
Bueno, pues entonces, vamos a ver, visto esto, a ver, nos dice, al iluminar un cierto metal cuya función de trabajo es 4,5 electrones voltios, es decir, el trabajo de extracción es 4,5 electronvoltios, ¿vale?
00:22:03
Bueno, aquí vamos a aprovechar el problema para varias cosas. Venga, dice, con una fuente de 100 vatios de potencia, la potencia 100 vatios, que emite luz de 10 elevado a 15 hercios, la frecuencia es 10 elevado a 15 hercios, dice, no se produce efecto fotoeléctrico.
00:22:21
¿Vale? ¿De acuerdo?
00:22:52
Entonces, a ver, no se produce, con estas condiciones no se produce efecto fotoeléctrico
00:22:57
¿Vale? Bueno, antes de seguir, vamos a ver una cosa que es importante
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Porque realmente esto es casi una cuestión, no es un problema en sí
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Pero voy a utilizar, digamos, todo el problema para sacar provecho
00:23:24
A ver, yo tengo aquí el trabajo de extracción en 4,5 electrones voltios. ¿Sabríamos pasar estos 4,5 electrones voltios a julios? ¿Sí o no? A ver, ¿cuál es la definición de este electrón voltio? Que esto sí que me lo pueden preguntar.
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¿Es? A ver, ¿realmente qué es la definición? Sí, vale, pero dímela bien. Venga, ¿cómo sería? Bueno, por ahí va la cosa.
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Es el trabajo necesario para desplazar un electrón cuando se aplica una diferencia de potencial de un voltio.
00:24:01
Si os dais cuenta, viene de la formulita que estamos utilizando para trabajo eléctrico.
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Si esta carga es el electrón y esto es la diferencia de potencial que se aplica, ¿lo veis? ¿Vale o no? Tendríamos 1,6 por 10 elevado a menos 19 coulombios, carga del electrón en valor absoluto, por 1 voltio coulombio por voltio julio, 1,6 por 10 elevado a menos 19 julios.
00:24:42
¿Qué quiere decir? Que un electrón voltio equivale a 1,6 por 10 elevado a menos 19 J.
00:25:06
Digamos que el truquillo luego para saber la equivalencia, por si acaso en algún problema aparece, porque normalmente a nosotros nos van a dar como datos, si nos dieran el trabajo de extracción, va a venir dado en electrón voltio, ¿de acuerdo? Y hay que saber pasarlo.
00:25:18
Pues como truquillo está que la relación es esta, la carga del electrón en valor absoluto. Pero en julio, ¿se ha entendido? ¿Lo veis todos o no? ¿Sí? Vale. Bueno, pues esto es importante saberlo.
00:25:32
Bueno, pues vamos entonces al problema, que realmente es una cuestión. Dice, al iluminar un cierto metal cuya función de trabajo es esta de aquí, con una fuente de 100 vatios de potencia que emite una luz de 10 elevado a 15 hercios, no se produce efecto fotoeléctrico.
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Contesta y razona si se producirá el efecto, el efecto fotoeléctrico, si se duplica la potencia de la fuente.
00:25:58
A ver, vamos a duplicar, vamos a poner P' igual a dos veces P, ¿vale? ¿De acuerdo?
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Vale, entonces, a ver, vamos a ver, ¿qué relación existe entre P y la intensidad? ¿De acuerdo?
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A ver, ¿qué relación existe entre P y la intensidad? Porque claro, si aumentamos la P, ¿qué significa? Pues que estamos aumentando alguna otra cosa, alguna otra magnitud, ¿no? A ver, ¿qué relación existe? Mirad, todo esto que estoy, fijaos que aquí llega un momento en que ya se nos pueden mezclar muchas cosas de muchos temas, ¿vale?
00:26:28
La intensidad en el sonido, venga, ¿cómo era la fórmula? Relaciono intensidad con potencia. A ver, ¿os acordáis cómo dábamos la intensidad en el sonido? No era vatio entre metro cuadrado. Pues entonces, potencia entre superficie.
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¿Vale? Esta fórmula también nos vale bien para explicar esto, ¿eh? ¿Vale? Porque realmente lo que estamos aplicando, fijaos, ¿por qué puedo aplicar esto? ¿Esto no es la intensidad de una onda? ¿No es una onda electromagnética lo que estoy aplicando yo cuando hago incidir una teluz en un metal? ¿Lo veis todos? ¿Sí o no? ¿Váis recogiendo las cosas que tenemos que saber ya? ¿Sí o no?
00:27:08
A ver, ¿qué?
00:27:30
No, no, no, no, no.
00:27:32
bien tenemos otra intensidad intensidad de una
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onda intensidad de una onda que es la que estamos hablando ahora me da igual
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que sea una onda electromagnética como la luz que se mide en vatio entre metro
00:28:11
cuadrado y ahora mismo estamos hablando de esta está claro entendido no me
00:28:17
confundir las cosas por favor queda claro esto sí
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Vale, bien, entonces, vamos a ver, si yo aumento, mirad, vamos a ver entonces, cojo esta expresión, si yo aumento la potencia, es decir, si yo tengo en lugar de P, tengo P' y es igual a 2 veces P, la superficie es la misma, lo que hago es aumentar la intensidad, ¿no?
00:28:27
Es decir, si aumento la potencia, lo que estoy haciendo es hacer que la intensidad se duplique. ¿Vale? ¿Sí o no? Pero fijaos una cosa. Yo puedo aumentar la potencia, pero vamos a ver cuáles son las condiciones del problema.
00:28:46
dice que la función de trabajo es 4,5 electrones voltios aplicamos una de luz
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que es esto bueno y dice que emite luz de 10 elevado a 15 hercios esto es lo
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que aplicamos bueno pues sí yo puedo aumentar la potencia de acuerdo es decir
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podemos aumentar la potencia la potencia puede subir puede ser mayor puede ser
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mayor. Por tanto, también la I. Pero si yo no aplico, pero si no aplicamos, vamos a poner,
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si no aplicamos una radiación con una frecuencia adecuada, es decir, que al menos sea la frecuencia
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umbral, ¿de acuerdo? Venga, con una frecuencia adecuada no se dará efecto fotoeléctrico.
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Entonces, a ver, aquí realmente no tenemos que hacer ninguna cuenta, tenemos que pensar.
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Hemos aumentado la potencia, con lo cual se aumenta la intensidad. Estamos aumentando
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la intensidad, pero si yo no cambio la radiación que hago incidir en el metal, es decir, si
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yo no aumento esa frecuencia, entonces, pues, el efecto fotoeléctrico seguirá sin darse.
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¿Entendido? ¿Está claro esto o no? ¿Vale? Habría que haber subido, no se trata de subir la potencia para que se produzca el efecto fotoeléctrico, para que se produzca el efecto fotoeléctrico es necesario aplicar una radiación más energética, es decir, con mayor frecuencia, con mayor frecuencia.
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¿De acuerdo? ¿Está entendido esto? Fijaos entonces, ¿esto qué significa? Esto implica que la intensidad puede ser más grande o más pequeña, me da igual, pero ¿por qué? Porque realmente es lo que le pasa al efecto fotoeléctrico, la intensidad es independiente de la frecuencia que se le aplique.
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¿Está claro? ¿Vale? ¿Entendido todos o no? Si antes no se producía con esa frecuencia, si esa frecuencia nosotros no la hemos cambiado, ese efecto fotoeléctrico seguirá sin producirse. ¿Nos hemos enterado todos o no? ¿Sí? Venga, hoy que dormido estáis, hoy estáis un poquito así. Venga, vamos a ir ya con el último. Venga, que nos da tiempo.
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Dice, si la energía de extracción del aluminio es 4,05 electrones voltios
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¿Veis cómo aparece aquí en electronvoltio?
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Por eso hay que saberlo
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Calcula el potencial de frenado de los electrones
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Si se ilumina con longitud de onda igual a 250 nanómetros
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Esto sí que es un problema, ¿vale?
00:32:13
Que hay que resolverlo
00:32:14
Vamos, vamos apuntando, aunque sean dos regloncillos
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Hay que hacer cosas
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A ver, nos dicen que el trabajo de extracción
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¿Me estáis entendiendo todos?
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¿Sí? ¿O estamos pensando en el examen
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que tenemos luego? ¿Verdad?
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Ah, que tenéis dos exámenes
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Oh, encima
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A ver, trabajo de extracción
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4,05
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electronvoltios
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Luego dice que calculemos el potencial
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de frenado
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si se ilumina con una longitud de onda
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de 250
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nanómetros, ¿vale? ¿De acuerdo? Bueno, aquí habrá que saber
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el valor de la C, de la velocidad de la luz y demás. Bueno,
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en la invasión. Pues venga, primero vamos a pasar este trabajo de extracción
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a julios. Venga, un
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electrón voltio, 1,6 por 10 elevado
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a menos 19 julios, ¿de acuerdo? ¿Vale o no vale?
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Venga, y esto nos sale 6,48
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18 por 10 elevado a menos 19 julios. ¿Entendido? ¿Sí o no? ¿Sí o no? Sí, vale, venga. Entonces, a ver, a mí me están preguntando el potencial de frenado. Realmente tengo que calcular la energía cinética porque está relacionada con ese potencial de frenado, ¿lo veis o no?
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¿Sí? Es decir, primero os voy a calcular la energía cinética máxima con la que salen los electrones. Si aplicamos la expresión del efecto fotoeléctrico, nos queda E igual a trabajo de extracción más energía cinética máxima con lo que salen los electrones.
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Bueno, yo sigo
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A ver, que me tengo que acabar este problema
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A ver, el trabajo de extracción lo tenemos
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¿Lo veis?
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¿Sí? A ver, ¿podemos calcular
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la energía de la radiación incidente?
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¿Cómo? Venga, ¿cómo la calculamos?
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Bueno, podemos poner directamente, a ver, como es
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h por nu, igual a
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h, la constante de Plan, por c
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entre lambda
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Nos están dando la longitud en lugar de la frecuencia
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Tenemos que pasar, ¿ya?
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Venga, a ver, tenemos que pasar esta frecuencia, ¿lo veis? Tenemos que calcular esta frecuencia con la longitud de onda. Luego entonces, venga, sustituimos, nos quedaría 6,63 por 10 elevado menos 34 julios por segundo por C, velocidad de la luz en el vacío, nos lo tienen que dar, no está en el problema, pero bueno, se presupone conocido, 3 por 10 elevado a 8 metros por segundo entre longitud de onda.
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La longitud de onda que me dicen es 250 nanómetros, pero tenemos que pasar a metros por 10 elevado a menos 9, ¿os acordáis? Sí, venga. De esta manera puedo calcular la energía de la radiación incidente. Esta energía es igual a 7,95 por 10 elevado a menos 19, Julios.
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¿Hasta aquí nos hemos enterado todos? Vale. A ver, tenemos trabajo de extracción, que lo hemos pasado de electrones voltios a julios. Tenemos la energía de la radiación incidente, ¿de acuerdo? De manera que puedo calcular esta energía cinética máxima, que va a ser igual a, vamos a despejar de aquí, mirad, ¿lo veis todos? Ae, ¿lo veis? Menos trabajo de extracción.
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¿Me estáis entendiendo?
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¡Ay, qué dormiditos estáis hoy!
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Venga, a ver, será E menos trabajo de extracción, ¿vale?
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Energía de la radiación incidente, 7,95 por 10 elevado a menos 19 julios, menos...
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A ver, trabajo de extracción que nos ha salido 6,48 por 10 elevado a menos 19 julios, ¿vale?
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Venga, energía cinética máxima, entonces, ¿a qué es igual? Pues es igual a 1,48 por 10 elevado a menos 19 julios. Esta es la energía cinética máxima con la que salen los electrones.
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Pero claro, ¿no nos pregunta esto? ¿Qué nos pregunta? El potencial de frenado, ¿no? Pues entonces, ¿cómo calculamos este potencial de frenado? Bueno, pues el potencial de frenado es igual a la carga del electrón en valor absoluto por el potencial de frenado que me están preguntando.
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vale de acuerdo a veces lo veréis como vv su cero yo lo pongo generalmente como
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v no vaya a ser que luego nos ponga en algún caso en el que hay que poner los
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potenciales y demás para que nos bien bueno pues entonces esta uve que es
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igual energía cinética máxima entre carga del electrón en valor absoluto de
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acuerdo y ya está lo visto de eso no si venga entonces a ver sustituimos nos
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quedaría 1,48 por 10 elevado a menos 19 julios entre 1,6 por 10 elevado a menos
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19 colombios a ver que pongo aquí hay colombios de acuerdo vale a ver esto y
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esto lo podemos simplificar julio entre colombio que es voltio luego nos queda
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queda 0 93 voltios entendido sí o no nos hemos entrado todos sí
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nos hemos centrado este problema a ver mirad aquí a ver
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donde tenemos de todas maneras por si alguno está despistado aquí está he
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He subido los ejercicios estos de aquí, los he subido ya corregidos, ¿de acuerdo? Por si acaso queréis ahí con todas las explicaciones del mundo. Son las explicaciones, a ver, simplemente lo digo por una cosa. A ver, aquí está explicadito todo esto, ¿vale?
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Incluso aquí todas explicaciones importantes, etcétera, etcétera, porque son las explicaciones que utilicé el año pasado para confinamiento.
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Entonces, como no me podía poner en contacto con los alumnos de ninguna manera, pues entonces digamos que se lo mandaba todo escrito como si fuera la clase tal cual.
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Por eso digo que si alguno está despistado con la explicación, pues que se puede venir hasta el problema.
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Y luego aquí lo mismo, están la parte 1 y la parte 2, ¿de acuerdo? Están todos los ejercicios aquí resueltos.
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¿Vale? Con todo explicadito
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o si acaso alguno quiere mirarlo aquí
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y luego, a ver, mirad
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cuando acabemos la parte
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de física nuclear
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también se puede hacer, hay una hoja de problemas en la que está
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combinada la física cuántica y nuclear como ejercicios de repaso
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¿Vale? ¿Entendido? ¿Por qué? Vamos a ver
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Lo siguiente que vamos a estudiar va a ser
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física nuclear, ¿de acuerdo?
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Y luego nos quedaría física relativista. La física relativista con dos días tenemos más que de sobra porque son cuatro cosas que tenéis que saber y aplicarlo en problemas. La colección de problemas que hay también os lo voy a mandar resuelto y vamos a hacer unos cuantos específicos que últimamente no se suele preguntar mucho la física relativista en la BAU, pero por si acaso.
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y los que preguntan son muy fáciles
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y luego, lo que sí suelen preguntar
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es la física nuclear, por eso me quiero parar
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ahí por lo menos una semana, ¿de acuerdo?
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¿vale? A ver, ¿qué te pasa, David?
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Como en la fiesta,
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creo que estamos ahora, estamos viendo
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el efecto poloeléctrico que hay en la nuclear
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y en la relativista que vamos a ver.
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En la física nuclear, mira, te voy a explicar,
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a ver, vamos a ver, no, espera acá.
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No, ya lo sé,
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a ver, vamos a ver, mirad.
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Aquí, a ver, os cuento un momento,
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estos apuntes
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Entonces, lo mismo, vamos a seguir el próximo día cuando empiece con la, que vamos a empezar mañana, mañana ya empezamos con la física nuclear, con todos los apuntes, voy a seguir esto, que ya digo que son los apuntes que utilizo el año pasado, ¿vale?
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Bueno, pues aquí vamos a ver las leyes de la desintegración. Desintegración de núcleos radiactivos, ¿de acuerdo, David? ¿Vale? Entonces, todas estas expresiones, esta es la expresión que vais a tener que emplear, esta es la explicación de por qué se desintegra en una serie de núcleos, la relación con la masa, periodo de semidesintegración, la vida media, serie de radiaciones, radiaciones nucleares.
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La vida media del, lo diré, es el tiempo que se tarda en el núcleo en desintegrarse, es decir, los núcleos radiactivos, sabéis que hay núcleos radiactivos, por ejemplo el uranio, que hay que ponerlos bajo tierra, con hormigón y demás, hacer utilizar cementerios nucleares porque puede estar años y años y años y años desintegrándose y a la vez emitiendo energía, o sea, radiaciones.
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Claro, pero sigue emitiendo radiación
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Que es negativa para los
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Si es peligroso, sí
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Y luego, sin embargo, hay otros
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Elementos radiactivos, por ejemplo el diodo 131
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Que tiene una medida media de 8 días
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En 15 días, más o menos, el diodo radiactivo
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Que se pueda tomar, por ejemplo, una persona
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para, digo, tomar una persona, porque normalmente, por ejemplo, el DOC-131 se utiliza, por ejemplo,
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para curar el cáncer de tiroides. ¿De acuerdo? ¿Cómo que algunos pescados? Vamos a ir quitando
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esto de aquí. A ver.
00:42:26
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