Compendio de Experimentos Clásicos de la Física ModernaDIEGO SEBASTIÁN MUÑOZ PINZÓN-G1E18DIEGO-

JUNIO DE 2015

Experimento de Frank Hertz Se probó en 1914 por James Franck y Gustav Ludwig Hertz. Comprueba el modelo atómico de Bohr y la cuantización de los niveles de energía de los electrones en los átomos

Se usa un triodo, compuesto de un cátodo, una rejilla polarizada y un ánodo con el que se crea un haz de electrones en un tubo de vacío el cual contiene mercurio gaseoso; se mide la variación de la corriente que circula por el ánodo, calculando la energía cinética de los electrones por medio de las pérdidas de energía producto de las colisiones de los electrones.

Los electrones que logren llegar a la rejilla con una energía cinética de 1.5 eV lograrán llegar al ánodo, mientras que los que no regresan a la rejilla. Los electrones que impactan crean una corriente Ic.

Experimento de Franck- Hertz

Efecto fotoeléctrico La emisión de electrones de un material por efecto de la radiación es lo que se conoce como efecto fotoeléctrico.

Cada material tiene su frecuencia mínima o umbral de radiación electromagnética por debajo de la cual, sin importar la intensidad, no se producen fotoelectrones. De esta manera se comprueba el concepto de la cuantización de la energía.

Efecto fotoeléctricoEl experimento se compone de una placa metálica a la que se le irradia luz a alta frecuencia. Esta radiación permite la estimulación de los electrones de la placa metálica, alcanzando niveles de energía que les permite desprenderse de la placa, los cuales son recibidos por otra placa que colecta los electrones. El sistema esta energizado por medio de una fuente de tensión y los electrones son medidos por medio de un amperímetro.

Efecto Compton Consiste en aumentar la longitud de onda de un fotón cuando colisiona con electrón y pierde un fragmento de sus energía inicial. La frecuencia y la longitud de onda de la radiación depende del ángulo de dispersión de la radiación.

La dispersión de rayos X por electrones en un blanco objetivo de carbono, y se encontró que los rayos X tenían una longitud de onda más larga que las de los rayos incidentes. El desplazamiento de la longitud de onda, aumentaba con el ángulo de dispersión.

Efecto Compton

Experimento de Davisson-Germer

Se confirma experimentalmente la existencia de las ondas de De-Broglie. Davisson y Germer, probaron este postulado cuando uno de los tubos de vacío con el que experimentaban con níquel, en el que se cristalizó de manera que formó un cristal de difracción para las ondas de De Broglie.

Davisson y Germer diseñaron y construyeron un aparato de vacío, con el fin de medir las energías de los electrones dispersados desde una superficie de metal. Los electrones procedentes de un filamento caliente, fueron acelerados por una tensión, y dirigidos para golpear una superficie de metal de níquel.

Experimento de Davisson-Germer

El haz de electrones era dirigido al blanco de níquel, que podía girar para observar la dependencia angular de los electrones dispersados. Su detector de electrones (llamado caja de Faraday), fue montado sobre un arco, de modo que pudiera ser girado para observar los electrones en diferentes ángulos.

Experimento de Michelson y Morley

Se considera uno de los más importantes y famosos en la historia de la física. Su realización se dio en 1887 por el físico polaco Albert Abraham Michelson y el físico y químico estadounidense Edward Williams Morley, considerado como la primera prueba en contra de la teoría del Eter.

El propósito de Michelson y Morley era medir la velocidad relativa a la que se mueve la Tierra con respecto al éter.

Experimento de Michelson y Morley

Se utilizó un interferómetro de Michelson, el cual divide la luz que emite un foco luminoso en dos haces, los cuales rebotan en dos espejos y se vuelven a juntar. Dado que la luz es una onda, siempre que tengamos una fuente que solo emite una longitud de onda, al volver a juntarse, los dos haces interferirán produciendo máximos y mínimos de intensidad.