Download 27-3 Conductores y aislantes 29-7 El modelo nuclear del átomo

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27-1
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27 -5
27 -6
Electromagnetismo.
La carga eléctrica
Un estudio preliminar
Conductores y aislantes
La ley de Coulomb
La carga está cuantizada
La carga se cónserva
Preguntas y problemas
1
2
3
4
7
9
10
Campos
El campo eléctrico E
El campo eléctrico de las cargas puntuales
Líneas de fuerza
El campo eléctrico de las distribuciones de
carga continua
28-6 Una carga puntual en un campo eléctrico
28-7 Un dipolo en un campo eléctrico
Preguntas y problemas
29-1
29-2
29-3
29-4
29-5
El flujo de un campo vectorial
El flujo del campo eléctrico
La ley de Gauss
Un conductor cargado aislado
Aplicaciones de la ley de Gauss
15
16
17
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22
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47
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54
56
58
v
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28-1
28-2
28-3
28-4
28-5
29-6 Ensayos experimentales de la ley de Gauss
y de la ley de Coulomb
29-7 El modelo nuclear del átomo (Opcional)
Preguntas y problemas
30-1
30-2
30-3
30-4
30-5
30-6
30- 7
30-8
30-9
30-10
30-11
31-1
31-2
31-3
31-4
La electrostática y las fuerzas gravitatorias
Energía potencial eléctrica
Potencial eléctrico
Cálculo del potencial a partir del campo
El potencial debido a una carga puntual
Potencial debido a un conjunto de cargas
puntuales
El potencial eléctrico de las distribuciones
de carga continua
Superficies equipotenciales
Cálculo del campo a partir del potencial
Un conductor aislado
El acelerador electrostático (Opcional)
Preguntas y problemas
Capacitancia
Cálculo de la capacitancia
Capacitores en serie y en paralelo
Almacenamiento de energía en un campo
eléctrico
31-5 Capacitor con dieléctrico
31-6 Dieléctricos: un examen atómico
67
68
70
72
73
75
77
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80
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85
95
96
99
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103
105
ix
X
Contenido
31-7 Los dieléctricos y la ley de Gauss
Preguntas y problemas
107
109
32-1
32-2
32-3
32-4
32-5
32-6
117
119
121
123
124
Corriente eléctrica
Densidad de corriente
Resistencia, resistividad y conductividad
La ley de Ohm
La ley de Ohm: una visión microscópica
Transferencias de energía en un circuito
eléctrico
32-7 Semiconductores (Opcional)
32-8 Superconductividad (Opcional)
Preguntas y problemas
35-2
35-3
35-4
35-5
35-6
35- 7
126
127
129
130
.¡
33-1 Fuerza electromotriz
33-2 Cálculo de la corriente en un circuito cerrado
simple
33-3 Diferencias de potencial
33-4 Resistores en serie y en paralelo
33-5 Circuitos de mallas múltiples
33-6 Instrumentos de medición
33-7 Circuitos RC
Preguntas y problemas
34-1 El campo magnético B
34-2 La fuerza magnética sobre una carga
en movimiento
34-3 Cargas circulantes
34-4 El efecto Hall
34-5 La fuerza magnética sobre una corriente
34-6 Momento de tcrsión en una espira de corriente
34-7 El dipolo magnético
Preguntas y problemas
35-1 La ley de Biot-Savart
36-1
36-2
36-3
36-4
36-5
36-6
36-7
137
139
140
142
144
147
148
151
Aplicaciones de la ley de Biot y Savart
Las líneas de B
Dos conductores paralelos
La ley de Ampere
Solenoides y toroides
El electromagnetismo y los marcos de
referencia (Opcional)
Preguntas y problemas
Los experimentos de Faraday
La ley de inducción de Faraday
La ley de Lenz
Fem de movimiento o cinética
Campos eléctricos inducidos
El betatrón
La inducción y el movimiento relativo
(Opcional)
Preguntas y problemas
189
193
193
195
197
200
201
211
212
214
215
218
221
222
225
J
37-1
37-2
37-3
37-4
37-5
La ley de Gauss para el magnetismo
Magnetismo atómico y nuclear
Magnetización
Materiales magnéticos
El magnetismo de los planetas (Opcional)
Preguntas y problemas
237
239
242
244
247
250
159
160
164
169
172
174
176
177
187
38-1
38-2
38-3
38-4
Inductancia
Cálculo de la inductancia
Circuitos LR
Almacenamiento de energía en un
campo magnético
38-5 Oscilaciones electromagnéticas:
análisis cualitativo
38-6 Oscilaciones electromagnéticas:
análisis cuantitativo
38-7 Oscilaciones amortiguadas y forzadas
Preguntas y problemas
255
256
258
261
264
266
268
270
Contenido
xi
/
39-1
39-2
39-3
39-4
39-5
Corrientes alternas
Tres elementos por separado
Circuito RLC de una sola malla
Potencia en los circuitos de CA
El transfonnador (Opcional)
Preguntas y problemas
40-1 Ecuaciones básicas del electromagnetismo
40-2 ~ampos magnéticos inducidos y la corriente
de desplazamiento
40-3 Ecuaciones de Maxwell
40,-4 Ecuaciones de Maxwell y oscilaciones
en cavidades (Opcional)
Preguntas y problemas
41-1
41-2
41-3
41-4
El espectro electromagnético
Generación de una onda electromagnética
Ondas viajeras y las ecuaciones de Maxwell
Transporte de energía y el vector
de Poynting
41-5 ímpetu y presión de la radiación (Opcional)
Preguntas y problemas
42-1
42-2
42-3
42-4
La luz visible
La velocidad de la luz
El efecto Doppler en la luz
279
280
283
286
288
289
297
298
301
303
306
311
315
317
320
322
324
331
332
336
Deducción del efecto Doppler relativista
(Opcional)
42-5 Consecuencias del efecto Doppler relativista
(Opcional)
Preguntas y problemas
338
340
341
43-1
43-2
43-3
43-4
Óptica geométrica y óptica ondulatoria
Reflexión y refracción
Deducción de la ley de la reflexión
Fonnación
planos
43-5 Deducción
43-6 Reflexión
Preguntas
44-1
44-2
44-3
44-4
44-5
347
348
352
de imágenes en espejos
de la ley de la refracción
interna total
y problemas
Espejos esféricos
Superficies esféricas refringentes
Lentes delgadas
Sistemas ópticos compuestos
Instrumentos ópticos
Preguntas y problemas
45-1 Interferencia por una rendija doble
45-2 Coherencia
45-3 Intensidad de la interferencia por una
rendija doble
45-4 Interferencia en películas delgadas
45-5 Reversibilidad óptica y cambios de fase
en la reflexión (Opcional)
45-6 El interferómetro de Michelson
45-7 El interferómetro de Michelson y la
propagación de la luz (Opcional)
Preguntas y problemas
46-1 Difracción y teoría ondulatoria de la luz
46-2 Difracción por una sola rendija
46-3 Intensidad de la difracción por una sola
rendija
46-4 Difracción por una abertura circular
46-5 Interferencia por una rendija doble
y difracción combinadas
Preguntas y problemas
354
356
359
361
369
375
377
383
384
387
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401
404
407
408
409
411
417
419
422
426
4:~
4~
4
xii
47-1
47-2
47-3
47-4
47-5
48-1
48-2
48-3
48-4
48-5
48-6
48-7
49-1
49-2
49-3
49-4
49-5
49-6
49-7
49-8
Contenido
Rendijas múltiples
Rejillas de difracción
Dispersión y poder de resolución
Difracción de los rayos X
Holografía (Opcional)
Preguntas y problemas
Polarización
Láminas polarizadoras
Polarización por reflexión
Dobie refracción
Polarización circular
Dispersión de la luz
Hacia el límite del cuanto
Preguntas y problemas
Radiación térmica
Ley de la radiación de Planck
Cuantificación de la energía
Capacidad calorífica de los sólidos
Efecto fotoeléctrico
Teoría del fotón de Einstein
El efecto Compton
Espectros de líneas
Preguntas y problemas
50-8 Tunelización por una barrera
50-9 Principio de correspondencia
50-10 Ondas y partículas
Preguntas y problemas
518
521
522
525
51-1 Teoría de Bohr
51-2 El átomo de hidrógeno y la ecuación de
Schr6dinger
51-3 ímpetu o momento angular
51-4 Experimento de Stern-Gerlach
51-5 Espín del electrón
51-6 Conteo de los estados del átomo de hidrógeno
51-7 Estado base del hidrógeno
51-8 Estados excitados del hidrógeno
51-9 Detalles de la estructura atómica (Opcional)
Preguntas y problemas
531
52-1
52-2
52-3
52-4
52-5
52-6
52-7
52-8
559
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572
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576
437
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449
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463
467
469
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473
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480
481
483
486
487
489
492
494
El espectro de rayos X
Los rayos X y la numeración de los elementos
Construir átomos
La tabla periódica
Los láseres y la luz láser
Einstein y el láser
Cómo funciona el láser
Estructura molecular
Preguntas y problemas
536
538
542
545
546
548
549
551
553
;/
\j
50-1 Comportamiento ondulatorio de las
partículas
50-2 Longitud de onda de de Broglie
50-3 Prueba de la hipótesis de de Broglie
50-4 Ondas, paquetes de ondas y partículas
50-5 Relaciones de incertidumbre de Heisenberg
50-6 Función de onda
50-7 Partículas atrapadas y densidades
de probabilidad
501
503
504
507
509
512
513
53-1
53-2
53-3
53-4
53-5
53-6
53-7
53-8
53-9
53-10
Electrones de conducción en un metal
Ocupación de los estados permitidos
Conducción eléctrica en metales
Bandas de energía permitidas y prohibidas
Conductores, aislantes y semiconductores
Semiconductores con impurezas
Unión pn
Electrónica óptica
El transistor
Superconductores
Preguntas y problemas
581
583
586
587
588
591
593
597
599
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602
¡
Contenido
,
'~
¡
54-1
54-2
54-3
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54-8
54-9
}
i
I~,
Descubrimiento del núcleo
Algunas propiedades nucleares
Desintegración radiactiva
Desintegración alfa
Desintegración beta
Medición de la radiación ionizante
Radiactividad natural
Reacciones nucleares
~odelosnucleares (Opcional)
Preguntas y problemas
609
611
615
617
618
620
621
623
625
628
56-1
56-2
56-3
56-4
56-5
56-6
56-7
Interacciones de la partícula
Familias de partículas
Leyes de la conservación
El modelo del quark
La cosmología del Big-Bang
Nucleosíntesis
La edad del Universo
Preguntas y problemas
xiii
661
664
668
670
675
680
684
688
i
-ií
I
55-1
55-2
55-3
55-4
55-5
55-6
55-7
55-8
55-9
55-10
El átomo y el núcleo
Fisión nuclear: el proceso básico
Teoría de la fisión nuclear
Reactores nucleares: principios básicos
Un reactor natural
Fusión termonuclear: proceso básico
Fusión termonuclear en las estrellas
Fusión termonuclear controlada
Confinamiento magnético
Confinamiento inercial
Preguntas y problemas
637
638
640
641
644
646
648
649
651
652
654
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
El sistema internacional de unidades (SI)
Algunas constantes fundamentales de la física
Algunos datos astronómicos
Propiedades de los elementos
Tabla periódica de los elementos
Partículas elementales
Factores de conversión
Fórmulas matemáticas
Programas de computadora
Premios Nobel de física
Tablas
RESPUESTAS A LOS PROBLEMAS
CON NUMERACIÓN IMPAR
CRÉDITOS DE LAS FOTOGRAFÍAS
ÍNDICE
A-l
A-3
A-4
A-5
A-7
A-8
A-lO
A-14
A-16
A-20
A-24
R-28
C-l
1-1