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 5 1 3 6 4 2 Respuesta Consiste en la imposibilidad de detectar un sistema de referencia en reposo absoluto y, también, en problemas relacionados con la emisión y absorción de ondas electromagnéticas. Esto exigió un cambio profundo en estas concepciones clásicas. 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. Estructura atómica. Teoría cuántica. Efecto fotoeléctrico. Modelo del átomo de Bohr. Radioactividad. Relatividad. Un cuerpo negro es un objeto teórico o ideal que absorbe toda la luz y toda la energía radiante que incide sobre él. Nada de la radiación incidente se refleja o pasa a través del cuerpo negro. Ley de Stefan-Boltzmann: La energía total radiada por un cuerpo negro por unidad de superficie y por unidad de tiempo (intensidad) es proporcional a la cuarta potencia de su temperatura absoluta. Itotal = s T4 Donde s es la constante de Stefan-Boltzmann y vale 5,67 10-8 W/m2K4. La ley de Wien nos dice cómo cambia el color de la radiación cuando varía la temperatura de la fuente emisora, y ayuda a entender cómo varían los colores aparentes de los cuerpos negros. *Los objetos con una mayor temperatura emiten la mayoría de su radiación en longitudes de onda más cortas; por lo tanto parecerán ser más azules . *Los objetos con menor temperatura emiten la mayoría de su radiación en longitudes de onda más largas; por lo tanto parecerán ser más rojos .Además, en cualquiera de las longitudes de onda, el objeto más caliente irradia más (es más luminoso) que el de menor temperatura.  lmax T = 2,9 10-3 m K Que La energía de una radiación como la luz no se propaga de manera continua. Los alumnos en equipo, discuten y escriben sus respuestas en el cuadro, utilizando el procesador de palabras: 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 El Profesor  solicita que calienten 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 -          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 ahora con el papel negro. -          Registrar las temperaturas obtenidas en los seis casos.  OBSERVACIONES: Equipo Temperatura A oC Inicial      Final Temperatura B oC Inicial      Final Temperatura C oC Inicial      Final Temperatura D oC Inicial      Final 1 40 45 2 40 43 3 40 46 4 35 60 5 39 44 6 25 43 -          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. Al darle calor al hueco con la lupa, aumento su energía y por lo tanto la temperatura final fue mayor. 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.

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 1 4 6 2 5 3 Respuesta Planck postuló en 1900 que la energía absorbida o emitida por la materia no es continua (no se puede absorber o emitir cualquier cantidad de energía), sino que se transfiere en unidades elementales de energía, cuantos de energía o fotones. La energía de un fotón es , donde  es la constante de Planck (6,62 10-34 Js) y  es la frecuencia de la energía radiante absorbida o emitida. Consiste en la emisión de electrones por un material al incidir sobre él una radiación electromagnética. A veces se incluyen en el término otros tipos de interacción entre la luz y la materia. Fotoconductividad. Es el aumento de la conductividad eléctrica de la materia o en diodos provocado por la luz. Gracias al efecto fotoeléctrico se volvió posible el cine hablado, así como la transmisión de imágenes animadas (televisión). El empleo de aparatos fotoeléctricos permitió construir maquinarias capaces de producir piezas sin intervención alguna del hombre. Los aparatos cuyo funcionamiento se asienta en el aprovechamiento del efecto fotoeléctrico, controlan el tamaño de las piezas mejor de lo que podría hacerlo cualquier operario, permitiendo encender y apagar automáticamente la iluminación de calles, faroles, etc. Todo esto se volvió posible debido a la invención de aparatos especiales llamados Células Fotoeléctricas, donde la energía de la luz, controla la energía de la corriente eléctrica o se transforma en corriente eléctrica.  Aplicación del Efecto Fotoeléctrico | La guía de Física http://fisica.laguia2000.com/energia/aplicacion-del-efecto-fotoelectrico#ixzz44Ulof2N6 Es un conjunto de frecuencias de las ondas electromagnéticas emitidas por átomos de es elemento, en estado gaseoso, cuando se le comunique energía. El espectro de emisión de cada elemento es único y puede ser usado para determinar si ese elemento es parte de un compuesto desconocido. El espectro de absorción de un material muestra la fracción de la radiación electromagnética incidente que un materialabsorbe dentro de un rango de frecuencias. Es, en cierto sentido, el opuesto de un espectro de emisión. Cada elemento químico posee líneas de absorción en algunas longitudes de onda, hecho que está asociado a las diferencias de energía de sus distintos orbitales atómicos.  1.- 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 2.- Determinar la concentración de moléculas, iones o elementos en una solución, En química puedes determinar sustancias en mezclas, así como resultados de experimentos, para ver la calidad de pureza de alguna sustancia recién sintetizada, ya que comparas el espectro de la sustancia que hiciste con el espectro de la sustancia pura, y los picos que te sobren son impurezas.  En medicina te sirve para determinar concentraciones de sustancias químicas en sangre u orina para legar a un diagnóstico, como colesterol, triglicéridos, etc.  En astronomía sirve para ver la composición química de las estrellas, analizando la luz que emiten.  -          Los alumnos en equipo, discuten y escriben sus respuestas en el cuadro, utilizando el procesador de palabras: -          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 1 Agua (H2O) 8e Rosa tenue 2 Oxigeno 8 e Rosa 3 Argón (Ar) 18 e Rojo 4: NEON (Ne) 10 e 10 P 10 N ROJO 5: Helio (He) 2 e- Naranja 6 Hidrogeno   (H) 1e- 1p+ 1n Rosa Trasparente 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.