ACTIVIDAD ACTIVIDAD No. 1
Suponga que un cuerpo negro con 39 K.
cm de superficie y con una temperatura de 23241
a) ¿Cuánta potencia irradia? Exprese la respuesta en W. b) ¿A qué longitud de onda irradia con una máxima intensidad? Exprese la respuesta en nm. c) Compruebe el resultado del ítem b) haciendo uso del simulador 2 que está en el entorno de aprendizaje práctico. (Anexe la imagen de la simulación obtenida en el informe).
Ésta actividad de simulación (ítem c) es la PRÁCTICA 1 del curso, por lo cual diríjase al entorno de aprendizaje práctico, descargue la Guía de Laboratorio V irirtua tuall y léala léala at atenta entament mente, e, para que hag hag a la la respectiva res pectiva s imulación. La prá pr ácti ctica ca es s olo usando us ando los los s i mula mulador dores es y está es tá i nc ncluida luida en és éste te trabajo colabor colaborat atii vo. ACTIVIDAD No. 2
¿Cuál es la máxima energía cinética de los electrones expulsados de un material con una función de trabajo de eV cuando se ilumina con luz de longitud de onda de nm? Exprese el resultado en eV.
.
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ACTIVIDAD No. 3
Haciendo uso del simulador 3, obtenga para cada valor de temperatura a) La energía total emitida que aparece en el simulador, es decir valor en unidades de
:
, exprese dicho
[⁄]. (Anexe una imagen en el informe de una sola
simulación para cualquiera de los 5 datos). b) La longitud de onda máxima , exprese dicho valor en metros. (Anexe una imagen en el informe de una sola simulación para cualquiera de los 5 datos). c) Con los datos obtenidos grafique la cuarta potencia de la temperatura vs la energía total emitida, (utilice Excel para hacer la gráfica):
d) Con los datos obtenidos grafique el inverso de la temperatura vs la longitud de onda, (utilice Excel para hacer la gráfica):
e) Obtenga ya sea mediante Excel o de manera manual la pendiente de las dos gráficas. f) A partir de las pendientes encontradas, ¿qué representa cada pendiente?
É s ta actividad es la PR ÁCTIC A 2 del curs o, por lo cual diríjase al entorno de aprendizaje práctico, descargue la Guía de Laboratorio Virtual y léala atentamente, para que haga las res pectivas s imulaciones . La práctica es s olo us ando los s imuladores y es tá incluida en éste trabajo colaborativo. ACTIVIDAD No. 4
Antes de iniciar esta actividad, es fundamental que identifique claramente que es la longitud de onda de corte y la frecuencia de corte para el efecto fotoeléctrico.
a) Seleccione un material y a partir de las funciones de trabajo que se dan a continuación establezca la longitud de onda de corte teórica en nm (mostrar el paso a paso del cálculo en el informe) y explique qué entiende por longitud de onda de corte. Material
b) Para el material seleccionado y utilizando el simulador del efecto fotoeléctrico encuentre la longitud de onda de corte experimental , recuerde que esta corresponde justo al límite donde empieza el desprendimiento de electrones. (Para este punto utilice una intensidad mayor al 50% y anexe la imagen en el
informe). En caso de haber diferencia entre el valor teórico y el valor experimental encuentre el error relativo porcentual.
Material
Funciones de trabajo ( en eV
) , , , , ,
Longitud de onda de corte teórica [nm].
Longitud de onda de corte experimental [nm].
Error relativo porcentual.
Por ejemplo, para el material ¿??? que está en el simulador la longitud de onda de corte experimental es 334 nm, ya que es límite donde empieza el desprendimiento de electrones (usted puede comprobarlo), ver imagen:
c) Interactúe con el simulador y teniendo claro la longitud de onda de corte experimental para el material seleccionado, conteste la siguiente pregunta (Anexe imágenes que sustenten sus respuestas): ¿De qué depende el desprendimiento de electrones? ¿Cómo afecta la intensidad en el desprendimiento de electrones? d) Para el material seleccionado, identifique en el simulador la gráfica “ENERGÍA DE ELECTRÓN FRENTE A FRECUENCIA LUMÍNICA” y a partir de ella encuentre la constante de Planck y la función de trabajo experimental , con su respectivo error porcentual. Para lo anterior es necesario identificar mínimo tres puntos de la gráfica, para ello complete la tabla siguiente:
Dato 1 2 3 4
Frecuencia
Energía
Ésta actividad es la PRÁCTICA 3 del curso, por lo cual diríjase al entorno de aprendizaje práctico, des carg ue la G uía de Laboratorio Virtual y léala atentamente, para que haga las res pectivas s imulaci ones . La práctica es solo usando los simuladores y está incluida en éste trabajo colaborativo. ACTIVIDAD No 5
Unos rayos x con longitud de onda de 0.039nm sufren dispersión Compton a) ¿Cuál es la máxima longitud de onda que se encuentra en los rayos x dispersados? Exprese el resultado en nm. b) ¿A qué ángulo de dispersión se observa esa longitud de onda? c) ¿Cuál es la energía del fotón dispersado? Exprese la respuesta en eV.
