Download Guía de Problemas 1

Física 3: 2do cuatrimestre 2007
Prof: Claudia R. González
Preguntas teórico-conceptuales
Unidades 1, 2 y 3
1) Indique al menos dos observaciones experimentales del efecto fotoeléctrico que no
pueden ser explicadas utilizando la mecánica clásica. Justifique.
2) El modelo atómico de Bohr es un modelo que puede denominarse como
“semiclásico”, ya que utiliza tanto consideraciones provenientes de la mecánica
clásica como cuánticas o “no-clásicas”. Explique cuáles son las consideraciones
clásicas y no-clásicas del modelo.
3) Explique el espectro de emisión observado en el experimento de rayos X.
4) ¿Qué observación experimental en el experimento de la observación del efecto
Compton no puede ser explicada con la mecánica clásica?. Explique.
5) ¿Qué es un paquete de ondas y cómo se manifiesta el principio de incertidumbre
sobre sus propiedades?
6) ¿Por qué el modelo del átomo de Bohr viola el principio de incertidumbre?
7) Explique qué significa que la función de onda esté normalizada. ¿Por qué debe estarlo
para que tenga significado físico?
8) Defina un estado estacionario. Indique qué características deben tener su energía, la
función de onda que lo describe y cualquier observable físico que podamos medir en
él. ¿Por qué el modelo de Bohr del estado estacionario de un átomo no está de acuerdo
con el concepto de estado estacionario de la mecánica cuántica?
9) Deduzca la función de onda para las distintas regiones del espacio si se tiene un
potencial dado por un pozo de altura U0 y ancho L. Tanto para E>U0 como para E<U0.
Indique mediante un gráfico como sería la función de onda final. ¿En qué se diferencia
del resultado obtenido si U0=  ?
10) Indique al menos tres diferencias importantes entre un oscilador armónico cuántico y
un oscilador armónico clásico.
11) Explique el procedimiento que suele realizarse en mecánica cuántica para obtener la
predicción de los valores posibles de la medición de un observable cualquiera a partir
de la expresión clásica de este observable.
12) Compare el modelo de Bohr para el átomo de hidrógeno con el análisis de
Scchrodinger. Señale semejanzas y diferencias.
1
Física 3: 2do cuatrimestre 2007
Prof: Claudia R. González
13) Al estudiar el efecto Zeeman supusimos que el campo magnético apuntaba en la
dirección de z positiva. ¿Cómo se afectarían los resultados si el campo magnético
apuntara en la dirección de x positiva?
14) Con base en el principio de exclusión de Pauli, la estructura de la tabla periódica de
los elementos indica que debe haber un cuarto número cuántico, además de n, l y ml.
Explique por qué.
15) Explique por qué para átomos multielectrónicos al aumentar el número atómico el
orbital 4s es ocupado antes que el orbital 3d. (Utilice las funciones de distribución
radial para el átomo de hidrógeno.)
2