SEMANA 11

SEMANA11 SESIÓN 31	Física 2 UNIDAD 6: FÍSICA Y TECNOLOGÍA CONTEMPORÁNEAS (30 Horas)
contenido temático	6.1 Crisis de la física clásica y origen de la física cuántica. Radiación del cuerpo negro y la hipótesis cuántica.

Aprendizajes esperados del grupo	Conceptuales Indica fenómenos físicos que la física clásica no pudo explicar. Procedimentales ·       Elaboración de indagaciones bibliográficas y resúmenes. ·       Presentación en equipo Actitudinales Cooperación, responsabilidad respeto y tolerancia, contribuirá al trabajo en un ambiente de confianza.
Materiales generales	Computo: -          PC, Conexión a internet De proyección: -          Cañón Proyector Programas: -           Moodle, Google docs, correo electronico, Excel, Word, Power Point. Didáctico: -          Presentación de la información recabada en la indagación bibliográfica. De Laboratorio: Piedra volcánica (cuerpo negro), lupa, termómetro, papel blanco, papel negro, tapón de hule blanco y negro,
Desarrollo del proceso	FASE DE APERTURA El Profesor  hace la presentación de las preguntas: Preguntas ¿En qué consiste la crisis de la Física Clásica? ¿Cuál es el origen de  la Física Moderna? ¿Qué experimentos participan en el origen de la Física moderna? ¿Cuál es el ´principio de la radiación del cuerpo negro? ¿Qué dicen la Ley de Stephan-Boltzman y Ley de Wien? ¿En que radica la hipótesis cuántica? Equipo 3 6 4 1 2 5 Respuesta La crisis ocurrió en el siglo xix por que se creía que la física ya estaba competa y que no faltaba nada por descubrir pero resulto que no era asi La física moderna  comienza a principios del siglo XX, cuando el alemán Max Planck investiga sobre el “cuanto” de energía. Planck decía que eran partículas de energía indivisibles, y que éstas no eran continuas como decía la física clásica. Por ello nace esta nueva rama de la física, que estudia las manifestaciones que se producen en los átomos, los comportamientos de las partículas que forman la materia y las fuerzas que las rigen. Se conoce, generalmente, por estudiar los fenómenos que se producen a la velocidad de la luz o valores cercanos a ella, o cuyas escalas espaciales son del orden del tamaño del átomo o inferiores. Se puede resolver el rompecabezas de los neutrinos solares. Se designa al Observatorio de Neutrinos Sudbury (SNO, por sus iniciales en inglés), en Ontario (Canadá), para resolver el problema de los neutrinos solares que surgió en 1967. Físicos nucleares y astrofísicos habían predicho el número de neutrinos producidos en la fusión solar que podrían llegar a la Tierra, pero los experimentos detectaron sólo un tercio de ellos. La solución del misterio puede requerir que los neutrinos tengan masa, y eviten ser detectados al cambiar sus características camino a la Tierra. El experimento ilustra la interdependencia de los reinos atómico y cósmico de una forma particularmente obligatoria y precisa. 2000-2010 Las ondas gravitacionales abren una nueva ventana al universo. Se cree que las ondas gravitacionales, aún no detectadas para el año 1999, se agitan a través del espacio-tiempo del universo. Se espera que un nuevo sistema de detección planificado para Louisiana (estado de Washington), y para otros sitios alrededor del mundo, las encuentre. El Observatorio de Ondas Gravitacionales Interferómetro Láser (Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory [LIGO]) revelará el fenómeno cósmico de una forma jamás registrada por telescopios ópticos o de radio y entregará convincentes nuevas pruebas de las teorías de la relatividad y el Big Bang. 2000-2010 La fotónica compite con la electrónica. En principio, los fotones pueden transmitir, manipular y almacenar información de manera más eficiente que los electrones. Las fibras ópticas están comenzando a reemplazar los cables de cobre que han sido usados para la transmisión de datos por más de un siglo. De todos modos, el computador all-optical (“todo-óptico”), con circuitos fotónicos integrados, se encuentra aún en pañales. Cuando madure, serán posibles nuevas y revolucionarias formas de hacer "pensar" a las máquinas.  Se refiere a un objeto o sistema, que absorbe toda la radiación incidente sobre él e irradia energía que caracteriza a este sistema radiante La ley de desplazamiento de Wien: la longitud de onda de la densidad de energía máxima (pico de emisión) es inversamente proporcional a su temperatura absoluta. donde T es la temperatura del cuerpo negro en Kelvin (ºK) y  lmax es la longitud de onda del pico de emisión en metros. La ley de Stefan-Boltzmann: la energía emitida por un cuerpo negro por unidad de área y por unidad de tiempo (W/m2) es proporcional a la cuarta potencia de su temperatura absoluta T (K).  Cuántica es uno de los pilares fundamentales de la Física actual. Se trata de una teoría que reúne un formalismo matemático y conceptual, y recoge un conjunto de nuevas ideas introducidas a lo largo del primer tercio del siglo XX, para dar explicación a procesos cuya comprensión se hallaba en conflicto con las concepciones físicas vigentes.  FASE DE DESARROLLO               Los alumnos desarrollan las actividades de acuerdo a las indicaciones del Profesor: Solicitar el material requerido para realizar las actividades siguientes: -          A) Medir durante tres minutos, la temperatura del hueco de una piedra volcánica, expuesta a la radiación solar. -          B) Calienten tres minutos, el hueco de la piedra volcánica con la ayuda de una lupa- coincidir el foco de la radiación solar al centro del hueco de la piedra volcánica y medir su temperatura -          C) Envolver con el papel blanco el bulbo del termómetro y colocarlo al sol durante tres minutos, medir la temperatura inicial y final. -          D) repetir el paso C ahora con el papel negro. -          Registrar y graficar  las temperaturas obtenidas en los cuatro casos. -          OBSERVACIONES: Equipo Temperatura A oC Inicial      Final Temperatura B oC Inicial      Final Temperatura C oC Inicial      Final Temperatura D oC Inicial      Final 1 25°C 30°C 30°C 40°C 29°C 34°C 29°C 40°C 2 22°C 18°C 18°C 48°C 26°C 26°C 22°C 35°C 3 22° C 19°C 18°C 50°C 26°C 28°C 22°C 36°C 4 23° 20° 19° 49°C 25°C 28°C 22°C 35°C 5 21°C 20°C 20°C 39°C 26°C  29°C 22°C 48°C 6 22° 20° 22° 69° C 27°C 29°C 22°C 38°C -          Cada alumno al terminar lo asignado, con los resultados obtenidos los tabula y grafica. -           El Profesor solicita a cada equipo que de acuerdo al análisis de los resultados, elaboren  sus conclusiones. El método permitirá a los alumnos, tener un panorama del  tema de cuerpo negro. FASE DE CIERRE     Al final de las presentaciones, se lleva a cabo una discusión extensa, en la clase, de lo  que se aprendió y aclaración de dudas por parte del Profesor.                      Actividad Extra clase: Los alumnos llevaran la información  a su casa y los que tengan computadora e internet, indagaran los temas de la siguiente sesión, de acuerdo al cronograma.  Se les sugiere que abran una carpeta  nombrada Física 2;  en la cual almacenaran su información, se les solicitara que los equipos formados, se comuniquen vía e-mail u otro  programa para comentar y analizar los resultados, para presentarla al Profesor en la siguiente clase en USB.                Los alumnos que tengan PC y Programas elaboraran su informe, empleando el                   programa  Word, para registrar los resultados.
Evaluación	Informe en Power Point de la actividad.     Contenido:     Resumen de la Actividad.

Preguntas

SEMANA11 SESIÓN 32	Física 2 UNIDAD 6: FÍSICA Y TECNOLOGÍA CONTEMPORÁNEAS
contenido temático	6.2 Cuantización de la energía y efecto fotoeléctrico. 6.3 Espectros de emisión y absorción de gases.

Aprendizajes esperados del grupo	Conceptuales Describe el efecto fotoeléctrico Describe algunos espectros de emisión y absorción. Procedimentales ·       Elaboración de actividades de laboratorio. ·       Presentación en equipo Actitudinales Cooperación, responsabilidad respeto y tolerancia, contribuirá al trabajo en un ambiente de confianza.
Materiales generales	Computo: -          PC, Conexión a internet De proyección: -          Cañón Proyector Programas: -           Moodle, Google docs, correo electronico, Excel, Word, Power Point. Didáctico: -          Presentación en Power Point; examen diagnóstico, programa del curso. De Laboratorio: Tubos de descarga, Hidrogeno, Helio, Nitrógeno, Oxigeno, Neón, Argón, Kriptón, fuente de poder, espectroscopio o lentes de difracción.
Desarrollo del proceso	FASE DE APERTURA -          El Profesor  hace la presentación de las preguntas: Preguntas ¿En qué consiste la cuantización de la energía? ¿En qué consiste el efecto fotoeléctrico? ¿Cuáles son las aplicaciones del efecto fotoeléctrico? ¿Qué son los espectros de emisión? ¿Qué son los espectros de  absorción? ¿Cuáles son las aplicaciones de los espectros de emisión y absorción? Equipo 2 6 1 3 5 4 Respuesta Nos muestra que los átomos absorben energía en pequeñas porciones o cuantos de energía, confirmando los postulados de Bohr.  Es el fenómeno en el que las partículas de luz llamadas fotón, impactan con los electrones de un metal arrancando sus átomos. El electrón se mueve durante el proceso, dado origen a una corriente eléctrica. Este fenómeno es aprovechado en las plantas que utilizan paneles solares, los cuales reciben la energía lumínica del sol transform-ándola en electricidad. Este efecto tiene varias aplicaciones prácticas, como lo es en celdas fotoeléctricas o ojos eléctricos que sirve para mantener las puertas abiertas, en alarmas antirrobos, para el encendido de las lámparas públicas (al oscurecer) para la reproducción del sonido en cintas fílmicas, etc. Son las frecuencias que emite un material al ser iluminado por una luz haciendo saltar los electrones entre los niveles y libera un fotón en esa frecuencia La espectrometría de absorción se refiere a una variedad de técnicas que emplean la interacción de la radiación electromagnética con la materia. En la espectrometría de absorción, se compara la intensidad de un haz de luz medida antes y después de la interacción con una muestra.  Ejemplos de estas aplicaciones son muy variados. Identificar moléculas, iones, o elementos en un compuesto o solución dado, pues cada molécula, ion o elemento tiene un espectro de emisión y otro de absorción únicos. Determinar la concentración de moléculas, iones o elementos en una solución, ya que por medio de la ley de Beer se determina la concentración a partir de la cantidad de radiación emitida o absorbida al incidirle energía. -          Se realiza una discusión en el grupo, mediada por el Profesor para consensar las respuestas. FASE DE DESARROLLO               Los alumnos desarrollan las actividades de acuerdo a las indicaciones del Profesor -          Solicitar el material requerido para realizar las actividades siguientes: -          Colocar cada uno de los tubos de descarga en la fuente de poder. -          Conectar la fuente de poder a la corriente eléctrica y oprimir el botón de encendido de la misma. -          Observar el color generado por cada uno de los tubos de descarga y completa la tabla de observaciones. -          Observar con el espectroscopio la luz solar y escribir los colores detectados. Elemento en el tubo de descarga Nombre y símbolo Numero de electrones Modelo Atómico Según Bohr Color  emitido al aplicar energía con la fuente de poder Colores de la luz solar Neón 10 Rojo amarillo           Argón 18 Violeta Amarillo-anaranjado Vapor de agua 10 Degradación del color moradoso Amarillo 4.-  Helio 2 Naranja radiante amarillo 6.Hidrógeno 1 Morado tenue Amarillo y naranja El Profesor solicita a cada equipo que de acuerdo a  los resultados obtenidos, comparen los colores emitidos por el Sol y vistos con el espectroscopio Los alumnos discuten y obtiene conclusiones.  FASE DE CIERRE     Al final de las presentaciones, se lleva a cabo una discusión extensa, en la clase, de lo  que se aprendió y aclaración de dudas por parte del Profesor.                     Actividad Extra clase: Los alumnos llevaran la información  a su casa y los que tengan computadora e internet, indagaran los temas de la siguiente sesión, de acuerdo al cronograma.  Se les sugiere que abran una carpeta  nombrada Física 2;  en la cual almacenaran su información, se les solicitara que los equipos formados, se comuniquen vía e-mail u otro  programa para comentar y analizar los resultados, para presentarla al Profesor en la siguiente clase en USB.                Los alumnos que tengan PC y Programas elaboraran su informe, empleando el                   programa  Word, para registrar los resultados.
Evaluación	Informe en Power Point de la actividad.     Contenido:     Resumen de la Actividad.

Preguntas						¿Cuáles son las aplicaciones de los espectros de emisión y absorción?
Equipo