Page 772 - Física Tippens: Conceptos y Aplicaciones, Séptima Edición Revisada

Conceptos clave
átomo de Bohr 747 espectro de absorción 744 número cuántico principal 745
contracción relativística 735 espectro de líneas de emisión 743 partícula alfa 742
dilatación del tiempo 736 estado excitado 750 postulados de Einstein 733
ecuación de Planck 739 frecuencia de umbral 739 series espectrales 743
efecto fotoeléctrico 739 función de trabajo 739 tiempo relativístico 736
espacio de tiempo propio 734 masa relativística 737
espectrómetro 743 nivel de energía 747

Preguntas de repaso
38.1. Un astronauta lleva un reloj de masa m y longitud trabajo W de la superficie; ¿cómo determinaría usted
L. Suponga que el astronauta pasa frente a usted con la longitud de onda A requerida en la luz incidente?
una rapidez relativa. Compare sus propias medicio­ 38.6. Describa un experimento que podría realizar para
nes de m, L y Ai con las que realizó el astronauta determinar la función de trabajo de una superficie,
para el mismo reloj. suponiendo que tenga una fuente luminosa de lon­
38.2. Recuerde la segunda ley del movimiento de Newton gitud de onda variable.
y explique qué sucede con los requisitos de impulso 38.7. Presente en un solo diagrama la serie de Balmer y
para propulsar cohetes con una rapidez relativa cada la serie de Lyman para el espectro de emisión del
vez mayor. Teóricamente, ¿qué fuerza se requeriría hidrógeno. ¿Qué significa límite de la serie'l
para alcanzar la velocidad de la luz? 38.8. Explique con claridad a qué nos referimos al decir
38.3. Suponga que está encerrado en una caja que tiene que la energía del estado fundamental es de —13.6
seis paredes opacas. ¿Los experimentos que puede eV para el átomo de hidrógeno. ¿Qué significado
realizar dentro de la caja le permiten demostrar que tiene el signo menos?
está usted (a) moviéndose con una velocidad lineal 38.9. Describa un experimento que demuestre (a) un es­
constante, (b) acelerando o (c) girando a una veloci­ pectro de líneas de emisión, (b) un espectro de lí­
dad angular constante? neas de absorción y (c) un espectro continuo.
38.4. Combine las ecuaciones (38.5) y (38.3) y obtenga la 38.10. Átomos de hidrógeno en su estado base son bom­
ecuación de Einstein para la energía relativa total, bardeados por electrones que han sido acelerados
E = me2. a través de una diferencia de potencial de 12.8 V.
38.5. Suponga que desea que algunos fotoelectrones ten­ ¿Qué líneas de la serie de Lyman serán emitidas por
gan una energía cinética E y conoce la función de los átomos de hidrógeno?

Problemas
Sección 38.1 Relatividad 38.4. Una partícula colocada sobre una mesa tiene un diá­
38.1. Una nave espacial pasa junto a un observador con metro de 2 mm cuando está en reposo. ¿Cuál deberá
una rapidez de 0.85c. Una persona que viaja en ser la rapidez de un observador para que al medir
dicha nave observa que demora 6.0 s en cruzar su dicho diámetro obtenga 1.69 mm?
cabina de lado a lado. ¿Qué tiempo registraría el ob­ 38.5. Hay una regla graduada azul de un metro a bordo
servador para el mismo evento? Resp. 11.4 s de la nave A y una regla graduada roja de un metro
38.2. Un cohete A pasa junto a un laboratorio espacial B a a bordo de la nave B. Si la nave A rebasa a la B a
una rapidez de 0.9c. Un técnico de laboratorio regis­ 0.85c, ¿cuál será la longitud de cada regla a juicio
tra 3.50 s como la duración de un evento ocurrido de una persona que viaja en la nave Al
en el cohete. ¿Cuál es la duración del mismo evento Resp. Le = 1.00 m, LR = 52.7 cm
para una persona que viaja a bordo del cohete? 38.6. Tres reglas graduadas de un metro pasan junto a un
38.3. La luz parpadeante de una nave espacial pasa junto observador con rapidez de 0. le, 0.6c y 0.9c, respec­
a un observador a 0.75c. El observador registra que tivamente. ¿Qué longitudes registrará dicho obser­
la luz parpadea con una frecuencia de 2.0 Hz. ¿Cuál vador?
es la frecuencia real de la luz parpadeante?
Resp. 3.02 Hz

Capítulo 38 Resumen y repaso 753