Que vas a encontrar en este blog

Lo que vas a tener aquí, no son solo simples documentos, diapositivas o videos, sino que es una oportunidad para generar nuevos conocimientos en tu vida, conocer mas temas acerca del fascinante mundo de la física moderna.


Lo que vas a encontrar en este manual es un largo tiempo de trabajo y amor hacia la física, me llevará mucho tiempo terminarlo y estoy muy contento de poder compartir todas mis ideas, pensamientos y conocimientos que iré aprendiendo a lo largo del curso de física moderna.


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Descripción del desarrollo del curso

1)    Desarrollo de la Inteligencia Emocional

A la Universidad no solo venimos a instruirnos, sino también a educarnos. En tal sentido iremos evolucionando nuestra inteligencia emocional interna, aquella que nos permite entendernos y potenciar nuestro carácter; y nuestra inteligencia externa, aquella que nos permite entender a los demás y socializar.

      2)    Lecturas (investigación monográfica)

3)    Separatas

Se desarrollaran 4 separatas que tendrán 2 objetivos,

a)  Cubrir la parte práctica del curso (capacidad de analizar, enfocar y resolver problemas)

      

4)    Búsquedas

Actualmente el problema de la información consiste en obtenerla con rapidez y generar mayor información útil, en tal sentido debemos desarrollar competencias de buenos buscadores de información, se propondrán búsquedas, por ejemplo:

En 1930 P. Dirac propone el vacío electromagnético, el cual difiere sustancialmente del vacío Aristotélico, según este brillante físico teórico que remodelo la Mecánica Cuántica, el vacío esta “lleno” de partículas virtuales…Busque las diversas concepciones (modelos) de vacío que usa la Física.

5)    Experimentos

La Física es una Ciencia Experimental, requiere de la prueba experimental para aceptar sus teorías, como ejemplo conocemos la teoría de la Gravitación Universal, Electromagnética y la de Relatividad, en tal sentido se consideraran:

a)    Experimentos convencionales (tipo Laboratorio)

b)   Experimentos virtuales (Simulaciones)

6)    Periodismo Científico

La divulgación de las Ciencias se constituye en labor impostergable de todo aquel que de una u otra forma esta ligado a ellas. Por lo tanto el hacer Ciencia Física implica Aprender Física. 

7)  Problemas CTS, CTA y ABP

Desde los delitos de  lesa humanidad cometidos en agosto de 1945 contra Japón hasta el accidente de Chernobyl en abril de 1986, que termino por destruir a la URSS, podrían considerarse como problemas de inmediata injerencia de la Ciencia y la Tecnología contra la sociedad y el ambiente. Los problemas ABP son problemas abiertos que están siendo incluidos paulatinamente en nuestra facultad, y que desarrollaremos a lo largo del curso.

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                        # Silabo del curso de Física Moderna / FIIS-UNI #

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS

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01.      DATOS ADMINISTRATIVOS

ESCUELA                                         : INGENIERIA DE SISTEMAS

AREA                                               : CIENCIAS BASICAS

CURSO                                            : FÍSICA MODERNA

CODIGO DEL CURSO                       : CB-313

PRE-REQUISITO                              : FÍSICA II (CB-312)          

SISTEMA DE EVALUACION              : G        EX. PARCIAL : Peso 1

                                                                       EX. FINAL      : Peso 1

                                                                       Prom. de Prácticas.

                                                                       (Lab. + Calif)   : Peso 1

CREDITOS                                      : 3

PROFESORES                                : Mg. PERCY V. CAÑOTE FAJARDO

                                                             Lic. HECTOR VALDIVIA MENDOZA

                                                            

02.      SUMILLA

La asignatura se organiza en función a cinco áreas importantes en física. Inicia abordando el tema de la Relatividad Restringida y General pasando luego a Física Cuántica, donde se examinan los fenómenos iniciales precedentes y a continuación fotones, electrones y átomos, la naturaleza ondulatoria de las  partículas, estructura atómica, moléculas y materia condensada. Física Nuclear , Física de Partículas y Cosmología.

03.       OBJETIVOS DE APRENDIZAJE

A.          GENERALES

3.1.            Se pretende complementar la formación la formación básica del ingeniero con temas de Física Moderna y profundizar en el conocimiento de los fenómenos físicos, con especial interés en materias propias de esta ingeniería, como la Física de Semiconductores, la Ciencias de Materiales, la Propagación de Ondas y la Fotónica.

3.2.            Introducir los conceptos y fenomenología de la Física Moderna entregando al estudiante una base intuitiva y operativa del tema, que lo capacite para comprender la física cuántica o áreas de física aplicada relevantes en el desarrollo de la tecnología actual.

3.3.            Dar al estudiante una presentación clara y coherente de los principios y conceptos de la Física Moderna.

3.4.            Desarrollar la capacidad de razonamiento en el estudiante, y el aprendizaje significativo, es decir, la habilidad de interpretar y usar el conocimiento en situaciones no idénticas a aquellas en las que fue inicialmente adquirido.

B.           ESPECIFICOS

3.1.            Identificar a la luz como forma de radiación electromagnéticas

3.2.            Analizar la naturaleza corpuscular de la luz y su interacción con la materia.

3.3.            Proporcionar los conocimientos básicos de las dos partes fundamentales de la Física actual: la Relatividad y la Mecánica cuántica.

3.4.            Alcanzar una visión general de algunas de las aplicaciones de la mecánica cuántica.

3.5.            Alcanzar una visión general de algunas de las aplicaciones de la mecánica cuántica en el campo de la física atómica y de la física nuclear.

3.6.            Familiarizar al estudiante con algunos de los experimentos de a la Física Moderna.

3.7.            Desarrollar y aplicar los principios y leyes que expliquen los fundamentos de la física moderna, relacionándolos a una amplia gama de interesantes aplicaciones al mundo real.

3.8.            Inculcar al estudiante responsabilidad en su propio proceso de aprendizaje, y tenga una actitud positiva hacia la ciencia en general, y en particular hacia la Física.

3.9.            Realizar experimentos de Laboratorio que permitan validar la teoría.

3.10.        Desarrollar en el estudiante hábitos de disciplina, responsabilidad y puntualidad en los trabajos individuales y de grupo.

3.11.        Aprender técnicas, y adquirir hábitos o modos de pensar y razonar.

3.12.        Cultivar en el futuro profesional la capacidad de abstracción para la solución de problemas y la necesidad de la aprehensión del conocimiento básico de las ciencias naturales. Además desarrollar habilidades para la experimentación y medición de fenómenos naturales.

           

04.       METODOLOGIA.

4.1.            Las clases se desarrollan en forma expositiva con la participación activa de los estudiantes, haciendo énfasis en el análisis de los contenidos y sus aplicaciones.

4.2.            En las prácticas dirigidas se desarrollaran problemas aplicativos para reforzar los conceptos teóricos fundamentales y profundizar algunos temas de importancia.

4.3.            Se plantean un conjunto de situaciones los cuales deberán ser analizados haciendo uso del ordenador, mediante la técnica de simulación.

4.4.            El desarrollo de las prácticas será empleando el método experimental o mediante seminarios y/o trabajos de grupo. Se introducirán las técnicas del ABP y AC.

           

05.       CONTENIDO PROGRAMATICO

5.1.            UNIDAD UNO

                        1a Semana

Relatividad Restringida

Introducción. Invarianza de las leyes físicas. Simultaneidad. Las transformaciones de Lorentz. Diagrama espacio- tiempo. Aplicaciones.

                        2a Semana

                        El efecto Doppler para ondas electromagnéticas. Cantidad de tiempo relativista. Energía. Mecánica Newtoniana relativista. Aplicaciones.

                       

3a Semana

 Relatividad General

Generalidades. Aplicaciones.

5.2.      UNIDAD DOS

                        4a Semana

                        Introducción a la Mecánica Cuántica

Introducción. Fenómenos antecedentes. Radiación de cuerpo negro, efecto fotoeléctrico, efecto Compton, RX, líneas espectrales.

5.3.      UNIDAD TRES

5a Semana

Fotones, electrones y átomos

                        Introducción. Emisión y absorción de luz. El efecto fotoeléctrico. Espectros de líneas y niveles de energía. Aplicaciones.

                       

6a Semana

El núcleo atómico. El modelo de Bohr. El láser. Producción y dispersión de rayos X. Espectros continuos. Dualidad onda partícula. Aplicaciones. 

7a Semana

EXAMEN PARCIAL

5.4.      UNIDAD CUATRO

La naturaleza ondulatoria de las partículas.

                        8a Semana

Introducción. Ondas de Broglie. Difracción de los electrones. Probabilidad e incertidumbre. El microscopio electrónico. Funciones de Onda. Aplicaciones.

5.5.      UNIDAD CINCO

Mecánica Cuántica.

                       

9a Semana

                        Partícula en una caja. La ecuación de Schroedinger. Pozo de potencial. Barrera de potencial y efecto túnel. El oscilador armónico. Aplicaciones.

                       

5.6.      UNIDAD SEIS

                        Estructura atómica

                        10ª Semana

                        Introducción. El átomo de hidrógeno. El efecto Zeeman. El Espin del electrón.  Átomos de múltiples electrones. Y el principio de exclusión de Pauli. Espectros de rayos X. Aplicaciones.

                       

5.7.      UNIDAD SIETE

                       

Estructura Molecular

                        11ª Semana

                        Introducción. Tipos de enlaces moleculares. Espectros moleculares. Estructura de los sólidos. Bandas de energía.      Aplicaciones.

5.8.      UNIDAD OCHO

Física nuclear

                        12ª Semana

                       

Introducción. Propiedades de los núcleos. Enlace nuclear y estructura nuclear. Estabilidad y radiactividad nuclear. Actividades y vidas medias. Aplicaciones.

                       

13ª Semana

                        Efectos biológicos de la radiación. Reacciones nucleares. Fisión nuclear. Fusión nuclear. Aplicaciones.

5.9.      UNIDAD NUEVE

Física de partículas. Astrofísica y Cosmología

                        14ª Semana

Introducción. Historia de las partículas fundamentales. Aceleradores y detectores de partículas. Partículas e interacciones. Quarks y camino óctuplo. Modelo estándar. Aplicaciones.

15ª Semana

La expansión del universo. El fondo de radiación de microondas. Materia oscura. El principio del tiempo; big bang. Aplicaciones.

16ª Semana

                        Examen Final

17ª Semana

                        Examen sustitutorio

06.       EVALUACION

6.1.            Promedio de Laboratorio – prácticas calificadas        (PP) Peso 1

6.2.            Examen Parcial                                                         (EP) Peso 1

6.3.            Examen Final                                                            (EF) Peso 1

6.4.            Nota Final de la asignatura

NF = EP + EF + PP

                   3

            Características de los exámenes, participaciones y otras formas de evaluación.

F Los exámenes son escritos y desarrollados.

F Las prácticas dirigidas a planificar.

F Las prácticas de Laboratorio a planificar.

F Todas las prácticas calificadas son de carácter obligatorio.

07.       EQUIPOS Y MATERIALES

7.1. Proyector

7.2. Retroproyector

7.3. T.V.

7.4. Ordenador

7.5. Materiales audiovisuales.

7.6. Internet.

08.       LABORATORIO

            8.1. Experimentos caseros (diversos)

8.2. Prácticas de laboratorio. En la Facultad de Ciencias, y otros simulados por ordenador.

09.       BIBLIOGRAFIA

9.1. R. SERWAY & XXXXXXX, YYYYY. Física Moderna.; Ed. Addison Wesley Iberoamericana, 6ta edición (1998).

9.2. R. SERWAY. Física. T II; Mc Graw Hill, 4ta edición (1998).

9.3. SEARS & ZEMANSKY, YOUNG, FREEDMAN. Física Universitaria. Vol. II;  Addison Wesley Longman, 9na edición (1998).

9.4. P. A. TIPPLER. Física Moderna. Ed. Reverté, 1994.

9.5. JOHN P. MCKELVEY. Física del estado sólido y de semiconductores. Ed. Limusa. México 1976.

9.6. ALONSO MARCELO. Física. Ed. Addison Wesley Iberoamericana. S.A. U.S.A. 1995.

9.7. EISBERG & LERNER, Física. Ed. Mc. Graw Hill 1986.

9.8. D. HALLIDAY, R. RESNICK, J. Walker. Fundamental of Physics, Ed. Wiley, 1993.

9.9. P. A. TIPPLER. Física. Ed. Reverté, 1994.

9.10. H. D. YOUNG. University Physics.

9.11. FEYNMAN & LEIGHTON & SANDS, Física, Vol I y III. Ed. Addison Wesley Iberoamericana. S.A. U.S.A. 1988.