2.E: Fundamentos de la Mecánica Cuántica (Ejercicios)

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Q2.1

Construir gráficas a partir de los siguientes datos para ilustrar las características clave del efecto fotoeléctrico. Determinar la función de trabajo para Ni y un valor para la constante de Planck a partir de los datos.

Efecto fotoeléctrico para una película metálica de níquel
longitud de onda (nm)	intensidad relativa de la luz	corriente relativa del electrón	energía cinética electrónica (eV)
400	1	0	0.00
350	1	0	0.00
300	1	0	0.00
250	1	0	0.00
200	1	1	0.98
150	1	1	3.05
100	1	1	7.19
50	1	1	19.60
150	1	1	3.05
150	2	2	3.05
150	3	3	3.05
150	4	4	3.05
150	5	5	3.05
150	6	6	3.05
150	7	7	3.05
150	8	8	3.05
150	9	9	3.05

Q2.2

Supongamos que necesita tomar un espectro de absorción de una muestra de naftaleno en la región UV cercana, alrededor de 320 nm. ¿Cuánta intensidad se gana en esta región al usar una costosa lámpara de filamento de tungsteno ($75) con una temperatura de color de 3400 K en comparación con una lámpara económica ($7.50) con una temperatura de color de 2800 K? ¿Qué lámpara comprarías y por qué? Enumere todas las suposiciones que hizo al formular su respuesta.

Q2.3

Calcule la longitud de onda de Broglie para un electrón en la primera órbita de Bohr del átomo de hidrógeno y compare esta longitud de onda con la circunferencia de la órbita. ¿Qué visión obtiene de esta comparación?

Q2.4

Los neutrones, así como los electrones y los rayos X se utilizan para obtener información sobre la estructura molecular a través de patrones de difracción. ¿Cuál debe ser la velocidad de un neutrón para que su longitud de onda de Broglie sea aproximadamente cinco veces menor que una longitud de enlace? ¿Considera que esta velocidad es grande o pequeña? Dos longitudes de unión típicas son: C-C = 1.54Å y C-H 1.08 Å.

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