Universidad de Sonora Departamento de Física Dr. Roberto Pedro Duarte Zamorano 2013
Contacto 1. Página Web: http://paginas.fisica.uson.mx/roberto.duarte 2. E-mail: roberto.duarte@didactica.fisica.uson.mx 3. MSN: rpduarte@hotmail.com
Temario 1. Propiedades ondulatorias de las partículas. 2. Estructura atómica. 3. Mecánica cuántica. 4. Teoría cuántica del átomo de Hidrógeno. 5. Átomos de muchos electrones. 6. Moléculas. 7. Mecánica estadística. 8. Estado sólido.
Temario 1. Propiedades ondulatorias de las partículas. 1. Ondas de De Broglie. 2. La función de onda. 3. El principio de incertidumbre.
Temario 2. Estructura atómica. 1. El modelo de Rutherford. 2. Orbitas electrónicas. 3. Espectro atómico. 4. El átomo de Bohr. 5. Niveles de energía. 6. El experimento de Franck-Hertz.
Temario 3. Mecánica cuántica. 1. Introducción a la mecánica cuántica 2. La Ecuación de Schrödinger dependiente del tiempo. 3. Linealidad y superposición de las soluciones de la Ecuación de Schrödinger. 4. Observables y operadores. 5. La Ecuación de Schrödinger independiente del tiempo. Eigenvalores y eigenfunciones. 6. Partícula en una caja. 7. Pozo cuadrado finito. 8. Potencial de barrera y el efecto túnel. 9. Oscilador armónico cuántico.
Temario 4. Teoría cuántica del átomo de Hidrógeno. 1. Introducción. La partícula en una caja tridimensional y la separación de variables. 2. La Ecuación de Schrödinger para el átomo de hidrógeno. 3. Los números cuántico que caracterizan a un átomo de hidrogeno. 4. La densidad de probabilidad electrónica. 5. Transiciones radiativas y las reglas de selección. 6. El efecto Zeeman.
Temario 5. Átomos de muchos electrones. 1. El espín electrónico. 2. El principio de exclusión de Pauli. 3. Fermiones y bosones. Ondas simétricas y antisimétricas. 4. Interacciones electrónicas. Apantallamiento Thomas-Fermi. 5. Estructuras atómicas y la tabla periódica. 6. Acoplamiento spin-órbita. 7. Momento angular total.
Temario 6. Moléculas. 1. Mecanismos de enlace molecular. a) Enlaces iónicos. b) Enlaces covalentes. c) Enlaces de Van der Waals d) Enlace de hidrógeno 2. Rotación y vibración moleculares. 3. Espectros moleculares. 4. Compartición de electrones. La molécula de Hidrógeno.
Temario 7. Mecánica estadística. 1. Distribución de Maxwell-Boltzmann. 2. Indistinguibilidad y funciones de onda. 3. Estadística de Bose-Einstein. 4. Estadística de Fermi-Dirac. 5. Radiación de cuerpo negro. 6. Ley de radiación de Planck. 7. Teoría de Einstein del calor específico. 8. Electrones libres en un metal.
Temario 8. Estado sólido. 1. Enlace en sólidos. a) Sólidos iónicos. b) Sólidos covalentes. c) Sólidos metálicos. 2. Teoría de bandas de los sólidos. 3. Dispositivos semiconductores. 4. Superconductividad. Teoría BCS (Bardeen-Cooper- Schreiffer).
Bibliografía 1) Concepts of Modern Physics, Arthur Beiser. McGraw-Hill, 6ª edición (2003). 2) Física Moderna, Raymond A. Serway, Clement J. Moses y Curt A. Moyer. Thomson, 3ª edición (2006). 3) Modern Physics, Paul A. Tipler y Ralph A. Llewellyn. W.H.Freeman and Co., 5ª edición (2008). 4) Física Cuántica, Robert Eisberg y Robert Resnick. Ed. Limusa México (1978). 5) Quantum Physics of atoms, molecules, solids, nuclei and particles, Robert Eisberg y Robert Resnick. John Wiley, 3ª edición (1985). 6) Richard P. Feynman, Robert Leighton y Matthew Sands. The Feynman Lectures on Physics: Commemorative Issue, Three Volume Set. Pearson Addison Wesley (1989).
Calificación del curso TEORIA: 10% - Primer parcial (Temas 1 y 2). 15% - Segundo parcial (Tema 3). 15% - Tercer parcial (Tema 4). 15% - Cuarto parcial (Temas 7 y 8). 10% - Exposiciones, tareas, trabajos de investigación, etc. 5% - Asistencia, participaciones en clase, etc. LABORATORIO: 20% - Prácticas y actividades similares. 10% - Trabajo de investigación. Es importante establecer que para aprobar el curso se debe aprobar tanto la teoría como el laboratorio.
Fecha de Exámenes Primer parcial: Viernes 15 Feb. Segundo parcial: Viernes 22 Mar. Tercer parcial: Viernes 26 Abr. Cuarto parcial: Martes 07 May. Los exámenes se realizarán a hora que se acuerde en clase, estando presentes la mayoría del grupo y con la anticipación adecuada.
Políticas del curso Para tener derecho a ser evaluado el número máximo de faltas en el semestre es 16 (Ver Art. 70 del Reglamento Escolar de la Universidad de Sonora). Los exámenes parciales serán de una hora. Los trabajos y tareas se entregan en la fecha y formato que se indique al momento de su solicitud, y el cual se encuentra en la página del curso.
Políticas básicas de convivencia La clase inicia a la 8:05AM, y a partir de las 8:10AM, NO se permite la entrada al salón. Una vez iniciada la clase NO se permite la salida con reingreso. No se permite la ingesta de alimentos dentro del salón. Para evitar interrupciones durante la clase, los celulares deben permanecer apagados o en modo de vibración (en este caso NO se pueden contestar llamadas dentro del salón, para lo cual deberás salir y respetar la segunda política).
Avisos y pendientes Asesorías. Las asesorías serán previa solicitud y nunca el día anterior al examen. Curso. Las actividades del curso, así como los avisos de última hora, estarán en la página del curso: http://paginas.fisica.uson.mx/roberto.duarte Su contenido será actualizado prácticamente todos los días, así que deberás revisarla de manera continua.
Avisos y pendientes La primera actividad del curso será enviar un correo electrónico a roberto.duarte@didactica.fisica.uson.mx con los siguientes datos personales : Nombre completo; Correo electrónico (el que revises con mayor frecuencia); y Teléfono celular y/o de casa (donde se te pueda localizar).
Universidad de Sonora Departamento de Física Dr. Roberto Pedro Duarte Zamorano 2013