8/9/2019 Último Taller Física III

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Último Taller Física III 

(Entregar 

el lunes 16 de febrero antes de las 12m en mi oficina LL 330 )

 Radiación de un cuerpo negro1. Generalmente se considera que el valor medio de la energía que emite 1cm

2 de la superficie terrestre en un minuto es

de 0,13 calorías. Considerando la Tierra como un cuerpo negro, determine la temperatura media de su superficie y lalongitud de onda a la cual corresponde el máximo de la energía que se radia. (1 cal = 4,18 J).

2. Un cuerpo negro se encuentra a una temperatura 2900 K. Como resultado de enfriamiento de este cuerpo, la longitud

de onda correspondiente a la radiancia espectral máxima sufrió una variación de 9nm. ¿Hasta qué temperatura seenfrió el cuerpo?

3. El fotón

(a) ¿Cuánto vale la energía de un fotón de luz roja? r  = 650 nm)?.(b) ¿Cuánto vale su momento?(c) ¿Cuánto vale la longitud de onda de un fotón de 2.4 eV?(d) La intensidad mínima de luz que puede percibir el ojo humano es 10

−10W/m

2. ¿Cuántos fotones por segundo entran

en el ojo a esa intensidad?

Efecto Fotoeléctrico4. Determinar la velocidad de un electrón emitido de una superficie de plata iluminada con luz monocromática de

longitud de onda de 150nm. La longitud de onda a la cual comienza a manifestar este efecto es de 260nm.}

5. Hallar la frecuencia de la luz que arranca los electrones de la superficie de un metal que se retardan por un potenciaretardador de 3V. En este metal el efecto fotoeléctrico comienza cuando la frecuencia de la luz que incide sobre él es

de 61014

 Hz. Hallar el trabajo necesario para arrancar el electrón de este metal.

Efecto Compton

6. Un cuerpo de carbón dispersa a los rayos X con  = 0,10nm. Se observa la radiación dispersada a 90° respecto al hazincidente.a) ¿Cuál es el corrimiento Compton  ∆λ?b) ¿Cuál es la energía cinética que se imparte a los electrones que retroceden?

7. Un fotón de radiación de rayos X con longitud de onda 0,1nm cae sobre un electrón débilmente enlazado de unelemento ligero y se desvía 90º de su dirección inicial. Calcule la energía que adquiere el electrón después del choquey la dirección de su movimiento.

Ondas de Materia8. Supongamos que queremos estudiar un núcleo de 14fm de diámetro usando difracción de partículas. ¿Qué energía

cinética necesitamos si la partícula difractada es:(a) un electrón.(b) un protón.(c) una partícula alfa (núcleos de He: dos protones + 2 neutrones).

9. Un microscopio electrónico utiliza electrones acelerados a través de una diferencia de potencial de 40.000 V.a. ¿Calcula la energía suministrada a cada electrón.b. ¿Cuál será la velocidad de choque de los electrones?c. Determine el poder de resolución suponiendo que es igual a la longitud de onda de De Broglie asociada a loselectrones.

10. Experimento de Davisson–Germer: La separación entre los planos de un cristal de Ni es de d = 0,215nm. Se encontróun máximo en la dispersión de electrones a 50° respecto al plano incidente. (a) ¿Cuál es la longitud de ondacorrespondiente a los electrones? (b) Si los electrones estaban acelerados con una diferencia de potencial de 54eV¿cuál es la longitud de onda de De Broglie correspondiente? (c) ¿Qué hubiese pasado si el voltaje aplicado era de30V?