La nova visió de l'univers

1,726 views

Published on

Published in: Education, Technology, Business
0 Comments
1 Like
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total views
1,726
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
740
Actions
Shares
0
Downloads
0
Comments
0
Likes
1
Embeds 0
No embeds

No notes for slide
  • Maxwell Hertz
  • La nova visió de l'univers

    1. 1. La nova visió de l'Univers Física, 2n BAT
    2. 2. <ul><li>La nova visió de l'Univers </li></ul><ul><li>Reconeixement de sistemes planetaris i galàxies. Interpretació de l'Univers </li></ul><ul><li>en expansió. El Big Bang. L’evolució de l'Univers. </li></ul><ul><li>Caracterització de la física nuclear: dimensions i característiques dels </li></ul><ul><li>nuclis; desintegració nuclear. Aplicació dels radioisòtops. Reconeixement de </li></ul><ul><li>l’equivalència massa-energia. Diferenciació entre fissió nuclear i fusió </li></ul><ul><li>nuclear. Valoració de l’energia nuclear com a font d'energia. Discussió </li></ul><ul><li>argumentada dels pros i contres de l’ús de l’energia nuclear. </li></ul><ul><li>Caracterització de la física de partícules: els quarks i els leptons com a </li></ul><ul><li>partícules elementals i els bosons com a portadors de les interaccions. </li></ul><ul><li>Reconeixement d’instruments per a la recerca en el camp de les partícules </li></ul><ul><li>elementals: acceleradors i detectors. Classificació de les quatre interaccions </li></ul><ul><li>fonamentals. </li></ul><ul><li>Evidenciació de l'energia recollida per una cèl·lula fotoelèctrica. </li></ul><ul><li>Caracterització de l'efecte fotoelèctric: quantificació mitjançant simulacions o </li></ul><ul><li>experiments reals. </li></ul><ul><li>Diferenciació entre la física clàssica i la física quàntica a partir del </li></ul><ul><li>reconeixement de les limitacions de la física clàssica per explicar fenòmens </li></ul><ul><li>com l'efecte fotoelèctric i els espectres discontinus: hipòtesis de Planck i de </li></ul><ul><li>De Broglie i Principi d'indeterminació. Valoració del desenvolupament </li></ul><ul><li>científic i tecnològic que ha suposat la física quàntica </li></ul><ul><li>Descripció de l'evolució dels models de la llum: model corpuscular i model </li></ul><ul><li>ondulatori. </li></ul><ul><li>Discussió d’algunes situacions en què la física clàssica no és aplicable: la </li></ul><ul><li>relativitat especial. Efectes de la finitud i de la constància de la velocitat de </li></ul><ul><li>la llum. </li></ul><ul><li>Lectura i resum d’articles o textos curts sobre idees actuals en cosmologia, </li></ul><ul><li>física de partícules, física quàntica o relativitat. </li></ul>
    3. 3. <ul><li>Reconeixement de sistemes planetaris i galàxies. Interpretació de l'Univers en expansió. El Big Bang. L'evolució de l'Univers </li></ul><ul><li>videos_univers24 .- Big Bang , Big crunch - El Universo.flv </li></ul><ul><li>videos_universBig Bang Inicio del Universo.flv </li></ul><ul><li>videos_universSatélite Planck entrevista CNN+ Xavier Dupac.flv </li></ul><ul><li>L’origen de l’Univers (presentació) http://en.calameo.com/read/0003990774a1850e724c5 </li></ul><ul><li>Pàg. 325 llibre </li></ul>
    4. 4. <ul><li>Caracterització de la física nuclear: dimensions i característiques dels nuclis. </li></ul><ul><li>Composició del nucli atòmic </li></ul><ul><ul><li>Nombre atòmic: Z </li></ul></ul><ul><ul><li>Nombre màssic: A </li></ul></ul><ul><ul><li>Nombre neutrònic: N </li></ul></ul><ul><ul><li>Isòtops </li></ul></ul><ul><ul><li>A=Z+N </li></ul></ul><ul><ul><li>Massa atòmica relativa </li></ul></ul><ul><li>Dimensions del nucli </li></ul><ul><ul><li>R o =radi nuclear del H </li></ul></ul><ul><ul><li>Pàgina 331, activitat 4 </li></ul></ul><ul><li>Pàg. 326 a 329 llibre </li></ul>
    5. 5. <ul><li>Reconeixement de l'equivalència massa-energia. </li></ul><ul><li>Energia d’enllaç </li></ul><ul><li>La diferència de massa entre els nuclis i els nucleons aïllats, defecte de massa ; es transforma en energia d’enllaç </li></ul><ul><ul><li>Pàgina 331, activitat 6 </li></ul></ul>
    6. 6. <ul><li>Reconeixement de l'equivalència massa-energia. </li></ul><ul><li>Energia d’enllaç per nucleó de nuclis estables </li></ul><ul><li>E enllaç /A=energia que s’ha de subministrar al nucli per extreure’n un nucleó. </li></ul><ul><li>Fe: és l’element més estable. </li></ul><ul><li>Els elements a la dreta del Fe tenen </li></ul><ul><li>una bona estabilitat nuclear </li></ul><ul><li>Màxima estabilitat energia potencial mínima. </li></ul><ul><li>Veure ex. 5 pàg. 330 </li></ul>
    7. 7. <ul><li>Estabilitat nuclear i radioactivitat </li></ul><ul><li>Si la relació entre el nombre de protons i de neutrons no és l'apropiat per a obtenir l’estabilitat nuclear, l'isòtop és inestable, i per tant radioactiu. </li></ul><ul><li>La radioactivitat és un fenomen físic natural que presenten certes substàncies amb nuclis atòmics inestables, aquestes substàncies radioactives inestables perden energia emetent radiacions en forma de partícules o ones ectromagnètiques per tal d’assolir uns nuclis atòmics més estables. El terme radioactivitat va ser inventat per Marie Curie cap el 1898. </li></ul><ul><li>Segons els treballs experimental d’Everling i altres: </li></ul><ul><ul><li>Per a masses petites A≤40, hi ha una tendència al fet que Z=N; per a masses més grans Z‹N. </li></ul></ul><ul><ul><li>Els nuclis de Z imparells tenen solament un o dos isòtops estables. </li></ul></ul><ul><ul><li>Els nuclis de Z imparell i A parell són inestables, excepte H-1, Li-6, N-14, Ta-180. </li></ul></ul><ul><ul><li>En qualsevol grup d’isòbars (=A, ≠Z) parells existeixen solament un o dos nuclis estables respecte a les transicions β </li></ul></ul><ul><li>Pàg. 332 llibre </li></ul>
    8. 8. <ul><li>Partícules emeses en la radioactivitat </li></ul><ul><li>Partícules alfa, α: són nuclis d’heli-4 emesos a velocitats entorn de 1/20 c </li></ul><ul><li>Partícules beta, són partícules emeses a velocitats entorn de 0,99c. </li></ul><ul><li>emissió β - : Electrons </li></ul><ul><li>emissió β + : Positrons </li></ul><ul><li>Partícules gamma, γ: és la radiació electromagnètica de més energia. </li></ul><ul><li>Pàg. 333 llibre </li></ul>
    9. 9. <ul><li>Reaccions nuclears </li></ul>
    10. 10. <ul><li>Activitats </li></ul><ul><li>Pàgina 346: 13, 14, 15, 16, 17 i 18. </li></ul><ul><li>Pàgina 355: 3,4, 12, 13, 14, 15, 16 i 17. </li></ul>
    11. 11. Unitats <ul><li>1 u = 1,6605402 ·10 -27 kg </li></ul><ul><li>1 eV = 1,6 ·10 -19 J </li></ul><ul><li>1u = 931,5 MeV </li></ul>
    12. 12. <ul><li>Sèries radioactives naturals </li></ul>
    13. 14. <ul><li>Llei exponencial de la desintegració radioactiva </li></ul><ul><li>Quan un nucli atòmic emet radiació alfa, beta o gamma, el nucli canvia d’estat (excitat a fonamental) o es transforma en un altre de diferent. En aquest darrer cas es diu que ha tingut lloc una desintegració radioactiva. </li></ul><ul><li>No = nuclis atòmics inicials </li></ul><ul><li>N = nuclis atòmics sense desintegrar </li></ul><ul><li>λ = constant radioactiva, característica de cada </li></ul><ul><li>isòtop (de cada àtom) es mesura en s -1 . </li></ul><ul><li>t = temps en s </li></ul><ul><li>tema-10-fisica-nucleard1-d35.pdf pàg. 24 </li></ul><ul><li>N = N o e - λ t </li></ul>
    14. 15. Demostració : <ul><li>Observació experimental: La desintegració no és constant en el temps, té un comportament exponencial. </li></ul><ul><li> N/  t =-  N </li></ul><ul><li>Per un temps infinitesimal: dN/dt =-  N </li></ul><ul><li>dN/N= -  dt </li></ul><ul><li>Integrant i considerant que quan t 0 =0 hi ha N 0 nuclis (K = ln N 0 ) </li></ul><ul><li>ln N= -  t+k= -  t+ln N 0 </li></ul>
    15. 16. Constant de desintegració radioactiva :   (s -1 ) <ul><li>Ens dóna informació de la probabilitat que té un nucli de desintegrar-se o transformar-se en un altre en la unitat de temps. </li></ul>
    16. 17. Vida mitjana   (s) <ul><li>És la inversa de la constant de desintegració radioactiva. </li></ul><ul><li>Expressa el valor mitja del temps que tarden els nuclis d’una substància radioactiva a desintegrar-se </li></ul>
    17. 18. Període de semidesintegració o semivida <ul><li>És el temps que tarda una mostra a reduir-se a la meitat. </li></ul>
    18. 19. Activitat A (Bq) <ul><li>L’activitat d’una mostra radioactiva representa el nombre de desintegracions que es donen per unitat de temps. </li></ul><ul><li>Unitats: </li></ul><ul><li>1 Becquerel = 1 Bq = 1s -1 (SI) </li></ul><ul><li>1 Bq equival a una desintegració (nucli) per segon </li></ul><ul><li>1 Curie = 1 Ci = 3,7 ·10 10 Bq </li></ul><ul><li>Pàg. 334-335 llibre </li></ul>
    19. 20. Exemples d’activitat de fonts radioactives <ul><li>0,0001 Bq / g = Radioactivitat natural de l’aigua dolça. </li></ul><ul><li>1 Bq / g = Radioactivitat natural típica dels granits </li></ul><ul><li>10 000 Bq / g = Radioactivitat d’un mineral d’urani. </li></ul><ul><li>1 GBq / g (109) = Activitat específica del plutoni-239 </li></ul><ul><li>Veure dades llibre pàgina 335 </li></ul><ul><li>Comentar: exemples 6 i 7 pàg 336 </li></ul><ul><li>Deures: pàg 339: 8, 9 , 10 i 11. </li></ul><ul><li>Pàgina355:6, 7, 8, 9, 10 i 11. </li></ul>
    20. 21. <ul><li>Diferenciació entre fissió nuclear i fusió nuclear </li></ul><ul><li>Fisión y fusión http://www.youtube.com/watch?v=EQup4i4Uotw&feature=related </li></ul><ul><li>Nuclear reactor http://www.youtube.com/watch?v=OOf-tIj-JQU&feature=related </li></ul><ul><li>Fissió fusió, energia d’enllaç (English) http :// www.youtube.com / watch ?v=7pkdN7lXIbk& feature = related </li></ul>
    21. 22. <ul><li>Efectes de les partícules radioactives sobre els éssers vius </li></ul><ul><li>L'exposició a les radiacions ionitzants té, d'entrada, un efecte agut com a conseqüència del dany cel·lular que produeixen les partícules o les ones d'energia procedents de la font radioactiva. Amb tot, el més preocupant en termes de salut pública són els efectes crònics com a conseqüència de la inhalació i ingestió de material radioactiu. Les partícules es dispersen per l'aire i poden penetrar a través dels pulmons, contaminen tot tipus d'objectes, el sòl i l'aigua, i finalment entren en la cadena alimentària. http://www.ca.globaltalentnews.com/reflexio/ciencia_presidents/5385/Riscos-radioactius-per-a-la-salut.html </li></ul>
    22. 23. <ul><li>Efectes de les partícules radioactives sobre els éssers vius </li></ul><ul><li>Danys somàtics: La radiació només actua sobre les cèl·lules no reproductives. </li></ul><ul><li>Danys genètics: Es produeix en els gens de les cèl·lules reproductores i pot conduir a defectes en la descendència de l’organisme. </li></ul>
    23. 24. <ul><li>Alteracions genètiques   </li></ul><ul><li>El principal risc de la inhalació o ingestió de partícules radioactives és l'afectació d’ADN, que altera la producció de proteïnes i pot facilitar el desenvolupament d'un càncer. Entre els supervivents de les bombes d'Hiroshima i Nagasaki, el risc de desenvolupar leucèmia augmentar pocs anys després i l'augment del risc d'altres càncers es va apreciar fins a més de 10 anys després.   El iode radioactiu (I-131), un dels principals isòtops generats en una fissió nuclear, s'acumula en la glàndula tiroide, augmentant el risc de càncer. Aquesta glàndula utilitza iode per produir les hormones tiroïdals, de manera que en cas d'exposició radioactiva es recomana prendre pastilles de iodur potàssic per saturar la tiroide i evitar així que capti iode radioactiu. El risc de desenvolupar càncer de tiroides és superior en nens i adolescents. El cesi-137 és un altre perillós isòtop radioactiu que danya les cèl·lules, especialment l’ADN, augmentant el risc de patir diferents tumors malignes.   En l'accident de la central de Fukushima, que va tenir com a conseqüència del terratrèmol que va afectar al Japó l'11 de març de 2011, s'han produït fuites de partícules radioactives. Als pocs dies, l'Agència Internacional de l'Energia Atòmica (IAEA), va reconèixer que en nombrosos llocs del Japó s'havien detectat nivells elevats d'isòtops radioactius de iode-131 i cesi-137 en el sòl i en l'aigua. Però encara està per veure l'abast de la contaminació ambiental i els seus efectes sobre la salut. </li></ul>
    24. 25. <ul><li>Efectes segons la dosi </li></ul><ul><li>La unitat de mesura de la radiació rebuda és el sievert (Sv). De mitjana, una persona rep anualment una dosi de 3,0 milisievert (mSv), el 80% procedent de fonts naturals i la resta de artificials. Així, una radiografia de tòrax implica una dosi de 0,1 mSv (equivalent a la radiació natural de 10 dies), una mamografia, 0,4 mSv (equivalent a 7 setmanes), i un escàner abdominal, 15 mSv (5 anys) . Els efectes de la radiació ionitzant depenen de la dosi, del temps d'exposició (l'exposició aguda és més perillosa que la crònica a la mateixa dosi) i d'altres factors. A curt termini, només a partir de dosis diàries de 0,25 Sv comencen a notar els primers símptomes (nàusees i vòmits) i, a partir d'1 Sv, enrogiment de la pell, pèrdua del cabell i cremades. Amb dosis diàries superiors a 3 Sv apareixen hemorràgies, diarrea, descamació i esterilitat. I amb més de 10 Sv sobrevé la mort. </li></ul>
    25. 26. <ul><li>Límit permès actualment </li></ul><ul><li>Límit permès de la radiació de fons: 0,5 rem/any </li></ul><ul><li>Ocupacions professionals (màxim): 5 rem/any </li></ul><ul><li>Dosi aproximada de les fonts naturals, radiacions còsmiques, roques, superfícies radioactives = 0,13 rem/any </li></ul>
    26. 27. <ul><li>Efectes de les partícules radioactives sobre els éssers vius </li></ul><ul><li>La contaminació radioactiva </li></ul><ul><li>http :// www.xtec.es /~mferna99/projecte/radioac2.htm </li></ul><ul><li>Preguntes i respostes sobre risc radiològic dels aliments </li></ul><ul><li>http :// www.gencat.cat /salut/ acsa / html /ca/dir1349/doc33785.html </li></ul>
    27. 28. <ul><li>Unitats de dosi o quantitat de radiació que absorbeix una substància </li></ul><ul><li>Gray: 1 Gy = la quantitat de radiació que s’ha dipositat en 1 kg de massa d’una determinada substància equival a una energia d’1 J </li></ul><ul><li>1 rad =10 -2 Gy </li></ul><ul><li>El dany biològic depèn de la quantitat d’energia absorbida per la matèria i del tipus de radiació (  , p, ions pesants) </li></ul><ul><li>Factor RBE efectivitat biològica relativa mesura com afecten aquestes partícules al sistema orgànic </li></ul><ul><li>Factor RBE = nombre de rads de radiació X o  que produeix el mateix dany biològic que 1 rad de la radiació utilitzada </li></ul><ul><li>Dosi en rem ( roentgent equivalent mammalian) = (dosi en rad)·(RBE) </li></ul><ul><li>1 Sievert = 1 Sv = 100 rem </li></ul>
    28. 29. 20 Ions pesants ràpids 10 Neutrons i protons ràpids 4-5 Neutrons Lents o tèrmics 10-20 Partícules alfa 1,0-1,7 Partícules beta 1,0 Raigs X i gamma Factor RBE Radiació
    29. 30. <ul><li>La medida de la radiación y          la evaluación de sus efectos </li></ul><ul><li>Dos medidas son esenciales en radioprotección : la medida de la dosis de radiación absorbida por el cuerpo y la evaluación del riesgo asociado a esta dosis absorbida. Se crearon pues dos unidades: el Gray y el Sievert. </li></ul><ul><li>El Gray: la medida de la dosis absorbida </li></ul><ul><li>Cuando encuentran la materia, las radiaciones ionizantes entran en colisión con los átomos que las constituyen. Durante estas interacciones, depositan una parte o la totalidad de su energía. La dosis absorbida (expresada en Gray) es definida por la información de esta energía registrada sobre la masa de materia. Un Gray corresponde a una energía registrada de un Julio en un kilogramo de materia. </li></ul><ul><li>http:// www.sievert - system.org / WebMasters / sp / contenu_mesure.html </li></ul>
    30. 31. <ul><li>El Sievert: la evaluación del riesgo biológico Con el fin de expresar en una misma unidad el riesgo de aparición de los efectos estocásticos asociados al conjunto de las situaciones de exposición posibles, los físicos desarrollaron un indicador llamado &quot;dosis eficaz&quot;, cuya unidad de medida es el sievert (Sv), del nombre del físico sueco que fue uno de los pioneros en la protección contra las radiaciones ionizantes. La dosis eficaz se calcula a partir de la dosis (expresada en Gy) absorbida por los distintos tejidos y órganos expuestos, aplicando factores de ponderación que tienen en cuenta el tipo de radiación (alfa, beta, gamma , X, neutrones), de las modalidades de exposición (externo o interno) y la sensibilidad específica de los órganos o tejidos (véase. cuadros). Por definición, la dosis eficaz, expresada en SV, no puede utilizarse sino para evaluar el riesgo de aparición de efectos estocásticos en el hombre, y no puede emplearse ni para los efectos agudos ni para los efectos sobre la fauna y la flora. </li></ul>
    31. 32. SV: Gy multiplicado por un factor de ponderación consustancial a cada radiación y órgano SIEVERT (Sv) Dosis equivalente y dosis eficaz 1 Gy : energía registrada de un julio por kilogramo de materia GRAY (Gy) Dosis absorbida Definición (SI Sistema internacional (SI) Tamaño medido)
    32. 33. <ul><li>Aplicacions de les radiacions </li></ul><ul><li>En la industria: control de qualitat de materials i d’acabats. </li></ul><ul><li>En medicina: contra el càncer i el control de la glàndula tiroide (diagnòstics mèdics). </li></ul><ul><li>En la producció d’energia elèctrica: centrals nuclears. </li></ul><ul><li>En la datació de fòssils amb C-14. </li></ul><ul><li>En les aplicacions bèl·liques: bomba atòmica i bomba d’hidrogen. </li></ul><ul><li>Conservació dels aliments. </li></ul>
    33. 34. <ul><li>Caracterització de la física de partícules: els quarks i els leptons com a partícules elementals i els bosons com a portadors de les interaccions. </li></ul><ul><li>Reconeixement d’instruments per a la recerca en el camp de les partícules elementals: acceleradors i detectors. </li></ul><ul><li>Classificació de les quatre interaccions fonamentals. </li></ul>
    34. 35. <ul><li>Caracterització de la física de partícules: els quarks i els leptons com a partícules elementals i els bosons com a portadors de les interaccions. </li></ul><ul><li>The Standard Model of Particle Physics (5 of 15) </li></ul><ul><li>Episode 5 of In Search of Giants: Dr Brian Cox takes us on a journey through the history of particle physics. In this episode we learn how particle physicists have developed a theory that can explain almost everything in the universe in terms of just 12 particles. http ://www.youtube.com/watch?v=yPWeJFs5xjc&feature=related </li></ul>
    35. 36. <ul><li>Caracterització de la física de partícules: els quarks i els leptons com a partícules elementals i els bosons com a portadors de les interaccions. </li></ul>
    36. 37. <ul><li>Els quarks i els leptons com a partícules elementals Els bosons com a portadors de les interaccions. </li></ul>
    37. 38. <ul><li>Classificació de les quatre interaccions fonamentals. </li></ul>http://www.physicsmasterclasses.org/exercises/bonn1/ct/iforta.html http://www.xtec.es/~rmolins1/textos/cat/fuerzas01.htm http://portalmibax.com/INTERNET/WEBS%20ASTRONOMIA/UNIVERSO/EL%20ESPACIO%20Y%20EL%20UNIVERSO/Fuerzas_fundamentales.htm The Weak and Strong Nuclear Forces (9 of 15) Dr Brian Cox takes us on a journey through the history of particle physics. In this episode we learn how the string and weak nuclear forces were discovered http://www.youtube.com/watch?v=41-LdIFvC9I&feature=related
    38. 39. <ul><li>Classificació de les quatre interaccions fonamentals. </li></ul><ul><li>Hi han quatre forces o interaccions fonamentals, enumerades a continuació en ordre decreixent d'intensitat: </li></ul><ul><ul><li>força nuclear forta </li></ul></ul><ul><ul><li>força electromagnètica </li></ul></ul><ul><ul><li>força nuclear feble (o dèbil) </li></ul></ul><ul><ul><li>força gravitatòria </li></ul></ul><ul><li>Aquestes forces s'anomenen fonamentals perquè tots els efectes de qualsevol força de la naturalesa poden reduir-se a aquestes quatre. </li></ul>10 38 força nuclear forta 10 36 força electromagnètica 10 25 força nuclear feble 1 força gravitatòria Valor relatiu Força
    39. 41. <ul><li>Classificació de les quatre interaccions fonamentals: força gravitatòria </li></ul><ul><li>La gravitatòria és la força d'atracció que un tros de matèria exerceix sobre un altre, i afecta tots els cossos. La gravetat és una força molt feble i d'un únic sentit, però d'abast infinit. </li></ul>
    40. 43. <ul><li>Classificació de les quatre interaccions fonamentals: força nuclear feble. </li></ul>La força o interacció nuclear feble és la responsable de la desintegració beta dels neutrons; els neutrins són sensibles únicament a aquest tipus d'interacció. La seva intensitat és menor que la de la força electromagnètica i el seu abast és encara menor que el de la interacció nuclear forta. La interacció feble és una interacció que actua en totes les partícules fonamentals, ja que totes tenen una càrrega feble. La interacció feble té lloc a través de tres partícules d'intercanvi, els anomenats weakons o bosons vectorials.
    41. 45. <ul><li>Classificació de les quatre interaccions fonamentals: força electromagnètica </li></ul>La força electromagnètica afecta als cossos elèctricament carregats, i és la força involucrada en les transformacions físiques i químiques d'àtoms i molècules. És molt més intensa que la força gravitatòria, té dos sentits (positiu i negatiu) i el seu abast és infinit.
    42. 47. <ul><li>Classificació de les quatre interaccions fonamentals: força forta o interacció nuclear forta . </li></ul>La força o interacció nuclear forta és la que manté units els components dels nuclis atòmics, i actua indistintament entre dos nucleons qualssevol, protons o neutrons. El seu abast és de l’ordre de les dimensions nuclears (10 -14 m), però és més intensa que la força electromagnètica. La interacció forta és una interacció en la que participen totes les partícules que porten l'anomenada càrrega de color. Aquesta interacció té lloc a través d'un tipus de partícula d'intercanvi, els gluons. Amb els gluons es poden descriure correctament tots els fenòmens de la interacció forta. Els gluons, però, tenen un abast tan curt que en el nostre dia a dia no ens adonem de res de la interacció forta.
    43. 49. <ul><li>Evidenciació de l'energia recollida per una cèl·lula fotoelèctrica. </li></ul><ul><li>Caracterització de l'efecte fotoelèctric: quantificació mitjançant simulacions o experiments reals. </li></ul>
    44. 50. <ul><li>L'efecte fotoelèctric </li></ul><ul><li>Teoría. </li></ul><ul><li>http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/cuantica/fotoelectrico/fotoelectrico.htm </li></ul><ul><li>Laboratorio virtual para estudiar el efecto fotoeléctrico. </li></ul><ul><li>http://www.educaplus.org/play-112-Efecto-fotoeléctrico.html </li></ul><ul><li>Activitats. </li></ul><ul><li>http://teleformacion.edu.aytolacoruna.es/FISICA/document/fisicaInteractiva/Ef_Fotoelectrico/EfectoFotoelectrico_indice.htm </li></ul>
    45. 51. <ul><li>L'efecte fotoelèctric </li></ul><ul><li>L'efecte fotoelèctric contradiu els postulats de la física clàssica. </li></ul><ul><li>Va ser descobert per Hertz quan treballava amb les ones electromagnètiques. </li></ul><ul><li>L'efecte fotoelèctric és la capacitat de la llum per alliberar electrons d'una superfície metàl·lica. </li></ul>
    46. 52. <ul><li>L'efecte fotoelèctric </li></ul><ul><li>Es va descobrir amb el següent dispositiu experimental: Dispositiu consisteix en dos plaques (elèctrodes) situades a l’interior d’un tub hermètic de vidre o quars en el que s’ha fet el buit. </li></ul><ul><li>Quan el V és suficientment gran per arrencar electrons del càtode(-) i accelerar-los fins a l’ànode (+) es produeix una descarrega elèctrica. </li></ul><ul><li>Un amperímetre mesura el pas del corrent elèctric a través del circuit. </li></ul>
    47. 53. <ul><li>L'efecte fotoelèctric </li></ul><ul><li>Hertz va observar que al il·luminar el càtode amb radiació ultraviolada, l’amperímetre detectava el pas de corrent elèctric encara que el potencial no fos el suficientment alt per produir una descarrega elèctrica. </li></ul><ul><li>Estudis posteriors van observar que aquest efecte també tenia lloc amb llum visible quan els elèctrodes es construïen amb metalls com el Zn, K, Na... </li></ul><ul><li>Els electrons emesos pel metall degut a la radiació electromagnètica incident s’anomenan fotoelectrons. </li></ul>
    48. 54. <ul><li>L'efecte fotoelèctric </li></ul><ul><li>Si la intensitat de la radiació que incideix sobre el càtode augmenta, augmenta el nombre de fotoelectrons alliberats i per tant augmenta la intensitat elèctrica I del circuit. </li></ul>
    49. 55. <ul><li>L'efecte fotoelèctric </li></ul><ul><li>Si la intensitat de la radiació que incideix sobre el càtode augmenta, augmenta el nombre de fotoelectrons alliberats i per tant augmenta la intensitat elèctrica I del circuit. </li></ul><ul><li>L’emissió fotoelectrònica és gairebé instantània, encara que la radiació EB sigui molt petita. </li></ul>
    50. 56. <ul><li>L'efecte fotoelèctric </li></ul><ul><li>Si la intensitat de la radiació que incideix sobre el càtode augmenta, augmenta el nombre de fotoelectrons alliberats i per tant augmenta la intensitat elèctrica I del circuit. </li></ul><ul><li>L’emissió fotoelectrònica és gairebé instantània, encara que la radiació EB sigui molt petita. </li></ul><ul><li>L’emissió dels fotoelectrons per un determinat metall no té lloc si la freqüència de la radiació incident no supera un cert valor, freqüència llindar f 0 , que és característica de cada metall. </li></ul>
    51. 57. <ul><li>L'efecte fotoelèctric </li></ul><ul><li>Si la intensitat de la radiació que incideix sobre el càtode augmenta, augmenta el nombre de fotoelectrons alliberats i per tant augmenta la intensitat elèctrica I del circuit. </li></ul><ul><li>L’emissió fotoelectrònica és gairebé instantània, encara que la radiació EB sigui molt petita. </li></ul><ul><li>L’emissió dels fotoelectrons per un determinat metall no té lloc si la freqüència de la radiació incident no supera un cert valor, freqüència llindar f 0 , que és característica de cada metall. </li></ul><ul><li>Encara que la intensitat de la radiació incident sigui molt petita, si la freqüència de la radiació supera la freqüència llindar, té lloc l’efecte fotoelèctric. </li></ul>
    52. 58. <ul><li>L'efecte fotoelèctric </li></ul><ul><li>Per una intensitat e radiació determinada, si augmenten el potencial V, la intensitat de corrent I creix fins que arriba a un valor de saturació I s , si V continua augmentant I no varia. </li></ul><ul><li>Per cada intensitat de radiació hi ha una intensitat de saturació diferent. </li></ul><ul><li>Quan el potencial es fa negatiu, l’emissió fotoelectrònica decreix bruscament fins que desapareix. </li></ul><ul><li>El potencial a partir del qual no s’observa l’efecte fotoelèctric s’anomena potencial de frenada V o .V o depèn de la freqüència però no de la intensitat de La radiació. </li></ul><ul><li>La majoria dels resultats experimentals (finals del segle XIX) no són compatibles amb la teoria electromagnètica de Maxwell. </li></ul>
    53. 59. <ul><li>L'efecte fotoelèctric </li></ul><ul><li>Des de que els fotoelectrons són emesos i fins que són aturat pel potencial de frenada conserven la seva energia mecànica. </li></ul>Maxwell Hertz
    54. 60. <ul><li>L'efecte fotoelèctric </li></ul><ul><li>Einstein l’any 1905 va publicar la seva explicació sobre l’efecte fotoelèctric (premi Nobel l’any 1923) </li></ul><ul><li>A partir de la idea de Planck de que l’energia està quantitzada, E=hf; va afirmar que totes les radiacions electromagnètiques consisteixen en un feix de partícules que es transmeten a traves de l’espai buit en forma d’ones electromagnètiques que es mouen sempre a la mateixa velocitat, c; quan aquesta radiació interactua amb la matèria és absorbida o emesa en forma de fotons (aspecte corpuscular) </li></ul>Einstein Max Planck
    55. 61. <ul><li>L'efecte fotoelèctric </li></ul>
    56. 62. <ul><li>L'efecte fotoelèctric: Aplicacions </li></ul>Activitats: Pàgina 300: 10, 11, 12. Pàgina 317: 5, 8, 11. Fototransistors Fotodíodes (LED) Energia i plaques solars.
    57. 63. Diferenciació entre la física clàssica i la física quàntica a partir del reconeixement de les limitacions de la física clàssica per explicar fenòmens com l'efecte fotoelèctric i els espectres discontinus: hipòtesis de Planck i de De Broglie i Principi d'indeterminació. Valoració del desenvolupament científic i tecnològic que ha suposat la física quàntica Descripció de l'evolució dels models de la llum: model corpuscular i model ondulatori.

    ×