Encabezado Facultad de Ciencias
Presentación

Física (plan 2002) 2021-1

Quinto Semestre, Introducción a la Física Cuántica

Grupo 8176, 60 lugares. 51 alumnos.
Profesor Andrea Valdés Hernández lu mi vi 16 a 18
Profesor Lorea Chaos Cador
Ayudante José Francisco Pérez Barragán
Ayudante Efrain Ossmar Díaz Pérez
 

Modalidad del curso:

  • La clase se impartirá en línea usando la plataforma Google Classroom y el sistema de videollamadas Meet. Para poder inscribirse en el Google Classroom es indispensable contar con una cuenta de correo asignada por la Facultad de Ciencias (nombre@estudiantes.ciencias.unam.mx)

Si no tienes una cuenta de correo-e en la Facultad de Ciencias (ie: dominio: ciencias.unam.mx), solicítala cuanto antes para que podamos agregarte al grupo. En esta liga podrás pedirla:

http://computo.fciencias.unam.mx/manual_correo.html?fbclid=IwAR1yUq0NYidM33EdHxYFedIoR1vY8RmVl_6Y4QOc0Aedpn77TbwPconZtCc).

  • Habrá sesiones de clase en tiempo real (sesiones síncronas) de una hora máxima de duración, dos o tres veces por semana (respetando el horario oficial del curso). Estas clases se complementarán con diversas actividades asíncronas(ejercicios, revisión de notas, lecturas, investigaciones, etc.) que los alumnos podrán realizar sin necesidad de estar conectados al salón virtual.

  • Para que exista interacción entre las profesoras y los alumnos durante las viodeo llamadas, se requiere contar al menos con micrófono, de preferencia tener cámara web y poder compartir su pantalla. Se fomentará el intercambio de ideas y preguntas en cualquier momento durante las sesiones virtuales.

Evaluación:

Durante el curso se espera que el alumno adquiera un hábito de trabajo constante, que comprenda los conceptos físicos básicos de la materia y que sea capaz de resolver problemas siguiendo un desarrollo lógico. Por ello, la evaluación contempla cuatro aspectos:

  • Tareas. Serán aproximadamente una por semana, y representan el 25% de la calificación final. Se entregan por medio de la plataforma.

  • Cuestionarios conceptuales. Se realizarán aproximadamente uno cada 15 días, durante la sesión en el salón virtual. Se trata de cuestionarios breves, que representan el 25% de la calificación final.

  • Exámenes. Se dejarán aproximadamente 4 o 5 durante todo el semestre, son exámenes-tarea y se deben entregar de un día para otro, dentro del salón virtual. Representan el 30% de la calificación final.

  • Actividades complementarias. Son las actividades que complementan las clases de las sesiones síncronas, y generalmente se entregan de una clase para la otra. El cumplimiento de estas actividades representa el 20% de la calificación final.

No hay reposiciones ni examen final.

Temario:

El curso introducirá a los alumnos a las nociones y al formalismo básicos de la mecánica cuántica, favoreciendo el análisis y la comprensión de los conceptos. A grandes rasgos, el curso se divide de la siguiente manera:

1. Introducción

  • Estructura de la materia
  • Modelos atómicos, los elementos
  • Fuerzas fundamentales

2. Orígenes de la física cuántica I: Radiación

  • Radiación de cuerpo negro
  • Efecto fotoeléctrico
  • Efecto Compton
  • Rayos X
  • Producción de pares

3. Orígenes de la física cuántica II: Materia

  • Espectros atómicos
  • Modelos atómicos de Thomson y Rutherford
  • Teoría de Bohr del átomo de hidrógeno
  • Experimento de Franck-Hertz

4. Propiedades ondulatorias de la materia

  • La hipótesis de de Broglie
  • Dualidad onda-partícula
  • Experimento de Davisson-Germer

5. Formulación de Schrödinger

  • Función de onda. Interpretación probabilista
  • Ecuación de Schrödinger
  • Ejemplos: Caja de potencial, efecto túnel, oscilador armónico

6. Variables dinámicas y operadores

  • Operadores
  • Valores esperados
  • Teorema de Ehrenfest
  • Desigualdad de Heisenberg

7. Átomo de hidrógeno

  • Solución de las ecuaciones radial y angular
  • Números cuánticos principal, orbital y magnético

8. Átomos de muchos electrones

  • El espín del electrón
  • Principio de exclusión de Pauli
  • Configuraciones electrónicas. Tabla periódica
  • Moléculas. Niveles de energía rotacionales y vibracionales

9. Sistemas de muchas partículas

  • Distribución de fermi-Dirac y distribución de Bose-Einstein

10. Nociones de Estado Sólido, de Física Nuclear y de Partículas Elementales.*

* Este último tema está en función de los tiempos y avances del material anterior durante el semestre.

Reunión:

El lunes 21 de septiembre a las 16:00hr es la primera reunión del curso, para poder ingresar es necesario que lo hagan desde el correo de la facultad de ciencias, la liga se pondrá aquí el lunes 21, 10 minutos antes de las 16hr

liga a la reunión

Esta liga ya no está activa, se utilizó únicamente para la presentación del curso el día 21 de septiembre

Reglas:

  • No podrán realizar capturas de pantalla, grabaciones de audio ni de vídeo de las clases por ningún medio.

Bibliografía sugerida:

  • Arthur Beiser, Concepts on Modern Physics, McGraw Hill, 2003.

  • K. S. Krane, Modern Physics, John Wiley & Sons, 2012

  • Virgilio Acosta, Clyde L. Cowan and B.J.Graham, Curso de Física Moderna, Ed.Harla, 1975.

  • P.A. Tipler, R. LLewellyn, ModernPhysics, W.H. Freeman and Co. 2008.

  • V. Scarini, Six quantum pieces, A first course in quantum physics, Ed. world scientific publishing, 2010.

  • Eisberg, R.E., Resnick, R., Física cuántica, Ed. Limusa,1994, México.

 


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