Capítulo 1
Relatividad |
| |
1.1. |
Introducción |
|
1.2. |
La crisis de la Física Clásica |
|
1.3. |
La Relatividad en la Física Clásica |
|
1.4. |
Los principios de la Relatividad Restringida |
|
1.5. |
Transformaciones de Lorentz |
|
1.6. |
Transformación de la velocidad |
|
1.7. |
Simultaneidad, Coincidencia y Superposición |
|
1.8. |
Contracción de la longitud, dilatación del tiempo |
|
1.9. |
Representación gráfica de Minkowski |
|
1.10. |
Transformaciones de los campos electromagnéticos |
|
1.11. |
Dinámica relativista |
|
° |
Impacto tecnológico- Aceleradores de partículas |
|
1.12. |
Comentarios sobre la Teoría de la Relatividad Generalizada |
|
1.13. |
Resumen de las principales ideas que introduce la Teoría de la Relatividad |
|
1.14. |
Problemas propuestos |
|
1.15. |
Lecturas sugeridas y referencias. Sitios de internet |
|
Apéndice A1.1. La dinámica relativista en el espacio de Minkowski
|
||
Capítulo 2 Fenómenos Cuánticos |
||
2.1. |
Introducción |
|
2.2. |
Hipótesis básicas de la Mecánica Clásica |
|
2.3. |
Radiación térmica |
|
2.4. |
Efecto fotoeléctrico |
|
2.5. |
Rayos X |
|
2.6. |
Efecto Compton |
|
2.7. |
Producción y aniquilación de pares |
° |
Impacto tecnológico. Diagnóstico por imágenes |
|
2.8. |
Series espectrales del hidrógeno |
|
2.9. |
La onda de de Broglie y la difracción de electrones |
|
2.10. |
Resumen de resultados |
|
2.11. |
Problemas propuestos |
|
2.12. |
Lecturas sugeridas y referencias. Sitios de internet |
|
Capítulo 3 Mecánica Cuántica Unidimensional |
|
|
3.1. |
Introducción |
|
3.2. |
Principios de la Mecánica Cuántica |
|
3.3. |
Teoría simplificada de operadores |
|
3.4. |
Postulados de la Mecánica Cuántica. Ecuación de Schrödinger |
|
3.5. |
Un ejemplo en Mecánica Cuántica unidimensional:el Potencial escalón. Autoestados de energía |
|
3.6. |
Otro ejemplo: el Pozo de potencial infinito |
|
3.7. |
Principio de incertidumbre o de Heisenberg |
|
3.8. |
Pozo cuadrado de potencial |
|
3.9. |
Barrera de potencial |
|
3.10. |
Conclusiones |
|
° |
Impacto tecnológico. Microscopio por efecto túnel |
|
3.11. |
Problemas propuestos |
|
3.12. |
Lecturas sugeridas y referencias. Sitios de internet |
|
Capítulo 4 Física atómica y molecular |
|
|
4.1. |
Introducción |
|
4.2. |
El átomo de hidrógeno |
|
4.3. |
Efecto Zeeman |
|
4.4. |
Reglas de selección |
|
4.5. |
Otras evidencias experimentales no explicadas por la teoría de Shrödinger |
|
4.6. |
Generalización de la teoría de Schrödinger |
|
4.7. |
Aplicación a otros átomos |
|
° |
Impacto tecnológico. El reloj atómico |
|
4.8. |
La molécula |
|
° |
Impacto tecnológico. La computadora cuántica |
|
4.9. |
Conclusiones |
|
4.10. |
Problemas propuestos |
|
4.11. |
Lecturas sugeridas y referencias. Sitios de internet |
Capítulo 5 Núcleo atómico |
| |
5.1. |
Introducción |
|
5.2. |
Estructura atómica |
|
5.3. |
Energía de enlace |
|
5.4. |
Radiactividad |
|
° |
Impacto tecnológico. Fechamiento por carbono 14, uranio y otros |
|
5.5. |
Reacciones nucleares. Fisión nuclear |
|
5.6. |
Energía de fisión |
|
5.7. |
El reactor nuclear de fisión |
|
5.8. |
Ciclo del combustible nuclear |
|
5.9. |
Aplicaciones de los radioisótopos y de las radiaciones nucleares |
|
5.10. |
Protección radiológica |
|
5.11. |
Problemas propuestos |
|
5.12. |
Lecturas recomendadas y referencias. Sitios de internet |
|
Capítulo 6 Estado sólido |
| |
6.1. |
Introducción |
|
6.2. |
El estado cristalino |
|
° |
Impacto tecnológico. La revolución tecnológica del cuarzo |
|
6.3. |
Conducción eléctrica y Conducción térmica |
|
6.4. |
Teoría de bandas de energía |
|
6.5. |
Conclusiones |
|
6.6. |
Problemas propuestos |
|
6.7. |
Lecturas sugeridas y referencias. Sitios de internet |
|
Apéndice A6.1. Mecánica estadística |
||
Apéndice A6.2. Modelo de Krönig – Penney para un electrón en un potencial periódico |
||
Capítulo 7 Física electrónica |
| |
7.1. |
Introducción |
|
7.2. |
Semiconductores |
|
7.3. |
La juntura p – n |
|
7.4. |
La juntura metal – semiconductor |
|
7.5. |
El transistor bipolar |
|
7.6. |
Estructura metal – aislante – semiconductor |
|
7.7. |
Tiristores |
|
7.8. |
Aplicaciones de los semiconductores |
° |
Impacto tecnológico. Nuevos dispositivos de alta potencia |
|
7.9. |
El microprocesador |
|
7.10. |
Problemas propuestos |
|
7.11. |
Referencias y lecturas recomendadas. Sitios de internet |
|
Capítulo 8 Láser |
|
|
8.1. |
Introducción |
|
8.2. |
El modelo |
|
8.3. |
Emisión espontánea, absorción y emisión estimulada de radiación |
|
8.4. |
El modelo de Einstein para la ley de Planck |
|
8.5. |
La inversión de población |
|
8.6. |
La cavidad resonante |
|
8.7. |
Láseres sólidos |
|
8.8. |
Láseres gaseosos |
|
8.9. |
Láseres líquidos |
|
8.10. |
Diodos semiconductores láser |
|
8.11. |
Aplicaciones |
|
° |
Impacto tecnológico. Tendencias de la tecnología láser |
|
Problemas propuestos |
||
8.13. |
Lecturas sugeridas y referencias. Sitios de internet |
|
Capítulo 9 Fronteras de la Física |
||
9.1. |
Introducción |
|
9.2. |
La fusión nuclear controlada |
|
9.2.1. |
Factibilidad del reactor de fusión |
|
9.2.2. |
Disponibilidad y costos |
|
9.2.3. |
Las reacciones de fusión nuclear |
|
9.2.4. |
Condiciones para la fusión nuclear |
|
9.2.5. |
Los criterios de Lawson para la factibilidad del reactor de fusión |
|
9.2.6. |
Algunas otras características importantes de los plasmas |
|
9.2.7. |
Estructuras experimentales de reactores de fusión |
|
9.2.8. |
Avances hacia el reactor comercial de fusión |
|
9.2.9. |
Conclusiones |
|
9.2.10. |
Nota sobre fusión fría |
|
9.2.11. |
Lecturas sugeridas y referencias. Sitios de internet |
|
9.3. |
La superconductividad |
|
9.3.1. |
La física de la superconductividad |
9.3.2. |
Aplicaciones de los superconductores |
|
9.3.3. |
La carrera por las altas temperaturas y los campos magnéticos intensos |
|
9.3.4. |
Conclusión |
|
9.3.5. |
Lecturas sugeridas y referencias. Sitios de internet |
|
9.4. |
La Física Astronómica (Astrofísica) |
|
9.4.1. |
Variables astronómicas |
|
9.4.2. |
Recepción de información |
|
9.4.3. |
Caracterización de una estrella |
|
9.4.4. |
Evolución estelar |
|
9.4.5. |
Estrellas variables |
|
9.4.6. |
Supernovas |
|
9.4.7. |
Las estrellas de neutrones |
|
9.4.8. |
Efectos relativistas en astronomía. Agujeros negros |
|
9.4.9. |
Cosmología |
|
° |
Impacto tecnológico. El CCD (Charged coupled device) |
|
9.4.10. |
Conclusiones |
|
9.4.11. |
Lecturas sugeridas y referencias. Sitios de internet |
|
9.5. |
Caos |
|
9.5.1. |
Introducción |
|
9.5.2. |
La historia del caos |
|
9.5.3. |
Cómo se estudia el caos? |
|
9.5.5. |
Un experimento caótico de vibración |
|
9.5.6. |
Conclusiones |
|
9.5.7. |
Lecturas sugeridas y referencias. Sitios de internet |
|
9.6. |
Celdas combustibles |
|
9.6.1. |
Introducción |
|
9.6.2. |
Reseña histórica |
|
9.6.3. |
Concepto de celda combustible |
|
9.6.4. |
Tipos de celdas combustibles |
|
9.6.5. |
La celda PEM |
|
9.6.6. |
Aplicaciones de las celdas PEM |
|
9.6.7. |
Beneficios potenciales y desafíos |
|
9.6.8. |
Conclusiones |
|
9.6.9. |
Lecturas sugeridas y referencias. Sitios de internet |
|
9.7. |
Problemas propuestos |
|