Introducción a la Química- Estructura de la materia 1/9

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Sintesi

TLDRLa clase de estructura de la materia abarca el estudio de la estructura atómica a partir de la radiación electromagnética. Se introducen los conceptos de longitud de onda, frecuencia y velocidad de propagación, explicando sus relaciones y unidades. Los espectros de emisión y absorción de vapores atómicos son cruciales para entender estos fenómenos, y se destaca la relación entre la longitud de onda y el color de la luz. Se examinan tipos de radiación y su disposición en el espectro electromagnético, así como la serie de Balmer del hidrógeno. La importancia del cuerpo negro y las propuestas de Planck sobre los cuantos de energía son mencionadas al final.

Punti di forza

  • 🔍 La radiación electromagnética es esencial para entender la estructura atómica.
  • 📏 La longitud de onda se mide en metros o nanómetros, y es crucial para identificar la luz visible.
  • 📈 La frecuencia y la longitud de onda son inversamente proporcionales.
  • 🔬 Los espectros de emisión y absorción permiten identificar elementos a partir de su radiación.
  • 📊 El hidrógeno tiene una serie de líneas espectrales conocida como la serie de Balmer.
  • ⚡ La velocidad de la luz en vacío es una constante fundamental.
  • 📐 El número de onda es la inversa de la longitud de onda.
  • ⚛️ El cuerpo negro sirve como modelo para estudiar la radiación.
  • 💡 Max Planck introdujo la idea de que la energía se intercambia en pequeños paquetes o cuantos.
  • 📚 La comprensión de estos principios es clave para el análisis espectroscópico.

Linea temporale

  • 00:00:00 - 00:05:00

    La clase se centra en la estructura de la materia, basándose en conceptos de espectroscopia y radiación electromagnética. Se introduce la noción de radiación electromagnética y se explica la longitud de onda, que se define como la distancia entre dos máximos consecutivos de una onda, representada por la letra griega lambda. También se menciona que la frecuencia es el número de ciclos por segundo y se relaciona la velocidad de propagación con la longitud de onda y la frecuencia.

  • 00:05:00 - 00:10:00

    Se profundiza en el concepto de la velocidad de la luz en el vacío y su relación con la longitud de onda y la frecuencia. La velocidad es constante y se indica como 'c', mientras que la unidad de frecuencia se presenta como hertz. Se menciona que la longitud de onda se mide en metros y se hace un enfoque sobre la conversión de unidades, introduciendo el nanómetro como una unidad común en el contexto de la luz visible e infrarroja.

  • 00:10:00 - 00:15:00

    La lección continúa explicando el número de onda como la inversa de la longitud de onda. Se plantean problemas prácticos sobre la identificación de ondas de colores con diferentes frecuencias y longitudes de onda, enfatizando que una mayor frecuencia está asociada a una menor longitud de onda. Se concluye que todos los tipos de ondas viajan a la misma velocidad: la velocidad de la luz.

  • 00:15:00 - 00:20:00

    Se presentan problemas numéricos que involucran la relación entre longitud de onda, frecuencia y número de onda, mostrando cómo se relacionan y permitiendo calcular diferentes propiedades de las radiaciones. El análisis incluye ejemplos de tablas que ayudan a llenar datos para distintas longitudes de onda y frecuencias, con discusiones sobre las características de la luz visible en semáforos y su relación con el espectro electromagnético.

  • 00:20:00 - 00:29:32

    Se introduce el concepto de espectros de emisión y absorción relacionados con átomos individuales y cómo estos espectros ayudan a entender la estructura atómica. Se presentan las series espectrales, como la serie de Balmer en el hidrógeno, y se discuten su importancia en la identificación de elementos y en la formulación de modelos atómicos, con un enfoque particular en cómo cada elemento tiene un espectro característico que se puede utilizar en el análisis espectroscópico.

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Video Domande e Risposte

  • ¿Qué es la longitud de onda?

    Es la distancia entre dos máximos consecutivos de una onda, representada por la letra griega lambda (λ).

  • ¿Qué relación existe entre frecuencia y longitud de onda?

    La frecuencia es inversamente proporcional a la longitud de onda.

  • ¿Qué es un espectro de emisión?

    Es la luz emitida por un vapor atómico cuando los átomos pierden energía, mostrando solo ciertos colores del espectro.

  • ¿Cómo se define un espectro de absorción?

    Es el resultado de la luz blanca pasando a través de un vapor atómico que absorbe ciertas longitudes de onda, creando líneas negras en el espectro.

  • ¿Qué propone Max Planck sobre la radiación?

    Introduce la idea de que la energía se intercambia en paquetes discretos, llamados cuantos, relacionados con la frecuencia.

  • ¿Qué es el cuerpo negro?

    Es un modelo teórico que absorbe toda la radiación incidente y no refleja ni transmite radiación.

  • ¿Qué es la serie de Balmer?

    Es una serie de longitudes de onda emitidas por el hidrógeno en la región visible del espectro.

  • ¿Qué es la velocidad de la luz en el vacío?

    Es aproximadamente 3 x 10^8 metros por segundo.

  • ¿Qué define la relación entre el número de onda y la longitud de onda?

    El número de onda es la inversa de la longitud de onda.

  • ¿Cómo se relacionan frecuencia y número de onda?

    Son directamente proporcionales; a mayor frecuencia, mayor número de onda.

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    vamos a ver la primera clase de
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    estructura de la materia
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    en los conocimientos que se tienen sobre
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    la estructura atómica se basan
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    principalmente en resultados de
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    espectroscopia de espectroscopia y el
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    análisis de la radiación
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    electromagnética emitida o absorbida por
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    las sustancias
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    para entender básicamente a que nos
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    referimos cuando hablamos de radiación
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    electromagnética tengamos en cuenta en
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    el campo eléctrico mide el efecto que
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    sufre una carga de pruebas organizada en
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    un punto en las próximas días positiva
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    vamos a considerar una fuente de
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    radiación electromagnética podría ser
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    por ejemplo una lámpara que emite luz
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    visible y una carga de prueba
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    si nosotros nos fijamos el efecto que
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    tiene la radiación electromagnética
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    generada por la fuente en función de la
  • 00:00:52
    distancia a la que se encuentre la carga
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    de prueba respecto de la fuente vamos a
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    ver que obtendríamos representando el
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    efecto en función de la distancia una
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    onda como la que aparece en la
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    diapositiva la distancia entre dos
  • 00:01:08
    máximos consecutivos de segunda es lo
  • 00:01:10
    que se conoce como longitud de onda y se
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    indica con la letra griega lambda
  • 00:01:16
    si ahora mantenemos la distancia entre
  • 00:01:19
    la fuente y la carga de prueba constante
  • 00:01:21
    pero nos fijamos cuál es el efecto que
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    tiene la mediación electromagnética
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    sobre esta carga en función del tiempo
  • 00:01:28
    veremos que el efecto va a depender del
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    tiempo y al graficar
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    él detectó que sería el campo eléctrico
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    por ejemplo
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    generado por la expresión
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    electromagnética sobre la carga de
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    prueba obtendríamos también una onda
  • 00:01:47
    tiene un momento dado el efecto al
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    máximo como en este punto y vemos
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    cuanto tiempo es necesario para que el
  • 00:01:58
    efecto vuelva a ser máximo bueno decimos
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    que durante ese tiempo transcurrió un
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    ciclo
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    si consideramos cuántos ciclos hay por
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    segundo y obtenemos la frecuencia de la
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    radiación que se indica con la letra
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    griega
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    entonces repasando un poquito la
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    longitud de onda la podríamos tomar como
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    la distancia entre los máximos
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    consecutivos entre dos mínimos
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    consecutivos o entre dos puntos como
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    éste donde la amplitud de 0 y este otro
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    donde también la amplitud es igual a
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    cero está longitud de onda va a tener
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    una unidad de longitud y la frecuencia
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    como son ciclos por segundo su unidad
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    será de tiempo a la menos 11 sobre
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    segundo la velocidad de propagación de
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    la onda para una radiación
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    electromagnética es la velocidad de la
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    luz que tiene un valor constante en el
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    vacío aproximadamente del 3 policial a 8
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    metros sobre 102 esta velocidad de
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    propagación es igual al producto de la
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    longitud de onda por la frecuencia de la
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    radiación
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    en realidad puede interpretarse la
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    radiación electromagnética como campos
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    eléctricos y campos magnéticos que van
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    variando y oscilando en el tiempo y la
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    distancia bueno esto lo van a ver la
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    explicación la van a ver más
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    detalladamente en el curso de física 2
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    el próximo año
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    bueno repasando un poquito la velocidad
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    de propagación de la onda en la
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    velocidad de la luz la indicamos con la
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    letra c en el vacío tiene un valor de
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    299 86 a la 8 metros sobre el segundo y
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    teniendo en cuenta que en un metro hay
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    10 al cuadrado centímetros o 100
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    centímetros será 2 998 policial a 10
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    centímetros sobre segundo esta velocidad
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    de propagación de la onda dijimos que
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    era igual a la longitud de onda por la
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    frecuencia la unidad de la frecuencia es
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    1 su primera unidad de tiempo sea 1
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    sobre el segundo
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    esta unidad si lo llama hertz la
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    longitud de onda
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    de longitud
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    y en el caso de hablar de organización
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    electromagnética de luz visible e
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    infrarroja y ultravioleta en s
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    en esos casos habitualmente se usa como
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    unidad de longitud de onda en la metro y
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    el antro bueno recordemos que en un
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    metro a 100 centímetros y hay piensa a
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    la 9 es decir mil millones de nanómetros
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    el astro mes es la décima parte del
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    nanómetro entonces en un metro a 19
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    nanómetros pero bien sea la 10a
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    por lo tanto bueno un nanómetro será
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    pieza de al menos nueve metros y una
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    considerada 10 a la menos 10 metros
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    entonces un repaso como para que podamos
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    hacer algunos de los problemas
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    hay otra definición otra propiedad de
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    las ondas que es el número de onda se
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    indica con la letra nun con una raya
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    arriba y es la inversa de la longitud de
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    onda
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    este número de donde nos indica en una
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    longitud dada
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    por ejemplo una distancia dada que
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    podría ser por ejemplo un centímetro
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    cuántas longitudes de onda
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    fíjense en el ejemplo en este caso en un
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    centímetro habría una longitud de onda
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    23 longitudes de onda por lo tanto en
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    ese caso el número de ondas será 3
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    centímetros a la menos 1
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    recuerden entonces que si la velocidad
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    de la luz es igual de la longitud de
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    onda por la frecuencia de esta ecuación
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    podemos destacar la frecuencia como la
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    velocidad de propagación que establecía
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    la luz sobre la longitud de onda y por
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    lo tanto como la inversa de la longitud
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    de onda es el número de onda no radial
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    la frecuencia me queda igual a la
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    velocidad de la luz por el número de
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    donde decir que son directamente
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    proporcionales la frecuencia y el número
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    de onda
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    bueno en este caso tenemos un problema
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    muy sencillo
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    y nos representa
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    ondas distintos colores gráficos impide
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    que identifiquemos la onda con mayor
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    frecuencia bueno recordemos que la
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    frecuencia es inversa a la longitud de
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    onda ya que la velocidad de propagación
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    de la onda la velocidad de la luz es
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    igual a la frecuencia por la longitud de
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    onda es decir que la onda de mayor
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    frecuencia sería la que tiene menor
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    longitud de onda que en este caso sería
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    la de color azul después me pide que
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    identifique la onda con mayor longitud
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    de onda bueno en este caso
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    claramente será la de color violeta la
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    de mayor velocidad de la luz recuerden
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    que la velocidad de propagación de la
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    onda es la velocidad de la luz y tiene
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    un valor constante que hicimos la
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    evasión tenía un valor de
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    aproximadamente 3 provincial a 8 metros
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    sobre segundos es decir que todos tienen
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    la misma velocidad de propagación la
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    velocidad de la luz que la onda con
  • 00:07:00
    mayor número de onda el número de onda
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    era la inversa de la longitud de onda es
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    decir la que tenga menor longitud de
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    onda será la de mayor número de onda en
  • 00:07:11
    este caso nuevamente será la onda de
  • 00:07:13
    color azul
  • 00:07:15
    bueno que tenemos un problema ya más
  • 00:07:18
    cuantitativo donde nos piden que
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    completemos una tabla fíjense en esta
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    tabla hay tres radiaciones
  • 00:07:25
    electromagnéticas de una me dan la
  • 00:07:27
    longitud de onda como dato pero de la
  • 00:07:29
    otra en número de onda y de la otra de
  • 00:07:31
    las frecuencias los números de donde
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    aparecen expresados en centímetros a la
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    menos 1 la frecuencia en hearts y parar
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    en longitud de onda dependiendo del caso
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    me pide que la expresamos en distintas
  • 00:07:43
    unidades bueno empecemos llenando la
  • 00:07:46
    primera fila aquella de longitud de onda
  • 00:07:48
    de 7.400
  • 00:07:51
    bueno recordemos que una al trump son 10
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    al menos 8 centímetros por lo tanto la
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    longitud densidad 7.400 dice al menos 8
  • 00:08:00
    centímetros
  • 00:08:01
    bueno sí quiero calcular el número de
  • 00:08:03
    ondas como el número de ondas 1 sobre la
  • 00:08:05
    longitud de onda tienen que hacer la
  • 00:08:08
    inversa de 7.400 por edison al menos 3
  • 00:08:10
    centímetros y eso me da 1 351 por la
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    cuarta centímetros a la menos 1
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    para calcular la frecuencia bueno
  • 00:08:19
    recuerdo que la velocidad de la luz y el
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    producto de la frecuencia por la
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    longitud de onda por lo tanto la
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    frecuencia es la velocidad de la luz
  • 00:08:27
    sobre la longitud de onda uso el dato en
  • 00:08:31
    centímetros sobre segundos para la
  • 00:08:33
    velocidad de la luz ya que voy a
  • 00:08:35
    expresar la longitud de audiencia en
  • 00:08:36
    dimes
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    cuando la cuenta en 6 centímetros se
  • 00:08:40
    cancela con centímetros y me queda la
  • 00:08:43
    frecuencia 1 sobre segundos que es que
  • 00:08:45
    eres con ese valor me dan 40 51 por 10 a
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    la 14
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    por ahí tendríamos completo completa la
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    primera fila de la tabla
  • 00:08:55
    para la segunda fila tenemos como dato
  • 00:08:58
    el número de onda ahora y yo sé que las
  • 00:09:02
    frecuencias
  • 00:09:03
    la longitud donde el número de onda 1
  • 00:09:05
    era la inversa de la otra es decir que
  • 00:09:07
    la longitud de onda será la inversa en
  • 00:09:09
    uno de onda
  • 00:09:11
    si el número de donde hay cinco
  • 00:09:12
    proyectos al menos dos centímetros a las
  • 00:09:14
    menos uno bueno la longitud de onda será
  • 00:09:16
    la inversa de ese número y las cuentas
  • 00:09:20
    me da 20 como tengo un centímetro la
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    menos 1 en el denominador la unidad de
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    la longitud de onda les queda
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    directamente expresarse pero el problema
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    me pide que le expresa en metros por
  • 00:09:32
    aquí tengo que recordar que 100
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    centímetros corresponden a un metro por
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    lo tanto los 20 centímetros corresponden
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    al 0,2 mil bueno en este caso con la
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    cinta que tiene metros y tengo ya la
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    longitud de una calculada para la
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    frecuencia como la frecuencia por la
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    longitud de onda era igual a la
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    velocidad propagación de la onda de la
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    frecuencia me queda igual a la velocidad
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    de propagación de la velocidad de la luz
  • 00:09:55
    sobre la longitud de onda como tengo
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    donde en centímetros
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    la velocidad la luna es presión
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    centímetros por segundos es decir 2,98
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    policial a 10 centímetros sobre segundos
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    / 20 centímetros
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    bueno esto me da una frecuencia de 149
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    99 por 19 las unidades que quedan uno
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    sobre segundo puede centímetro a
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    centímetro se cancela y estoy se karts
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    bueno completamos así la segunda fila de
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    la tabla
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    para la tercera en este caso tenemos
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    como dato la frecuencia bueno de nuevo
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    como el producto de la longitud de onda
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    por la frecuencia era la velocidad de la
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    luz la longitud de onda para calcular la
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    cálculo como la velocidad de la luz
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    sobre la frecuencia la velocidad de la
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    luz en 1998 por el sala 10 centímetros
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    sobre segundos como frecuencia pongo el
  • 00:10:50
    dato del problema que siente por bis a
  • 00:10:52
    la 15 fíjense qué
  • 00:10:55
    unos sobre segundos en el numerador en
  • 00:10:57
    el menor se cancelan y la cuenta me
  • 00:11:00
    queda directamente en centímetros que en
  • 00:11:02
    este caso da 42 83 por 10 a las menos
  • 00:11:06
    seis pero cuidado el problema me dice
  • 00:11:09
    que quiere que calculemos la longitud de
  • 00:11:11
    onda en las nombres entonces tengo que
  • 00:11:13
    pasar estos centímetros a la normal como
  • 00:11:15
    lo hago bueno sé que un metro son 10 a
  • 00:11:18
    las 9 enano menos sí pero
  • 00:11:22
    el metro tiene 100 centímetros un
  • 00:11:26
    centímetro no van a ser nueve metros y
  • 00:11:28
    10 a las siete
  • 00:11:31
    entonces la longitud de onda 6 42 83 por
  • 00:11:35
    10 a la menos 6 centímetros cuando en
  • 00:11:38
    vez de poner centímetro voy a poner 10 a
  • 00:11:41
    las 7 nanómetros y el resultado me queda
  • 00:11:43
    como 42 como 83 en haro manos ahí se
  • 00:11:46
    atendría la longitud de onda de esa
  • 00:11:48
    radiación desde una frecuencia de 7 por
  • 00:11:50
    10 a 15
  • 00:11:52
    para sacar el número de onda bueno es
  • 00:11:56
    decir
  • 00:11:57
    como ya tenía los centímetros y me pide
  • 00:12:01
    el número de metros 1
  • 00:12:04
    el número de 1 / 4 283 policial a 16
  • 00:12:09
    centímetros o 233 5 por 10 a la quinta
  • 00:12:13
    centímetros a la menos de esa forma me
  • 00:12:16
    quedaría la tabla completa
  • 00:12:20
    en esta figura lo que tenemos es
  • 00:12:24
    representado distintos tipos de
  • 00:12:26
    radiación electromagnética instala
  • 00:12:28
    ordenadas por longitud de onda
  • 00:12:30
    por ejemplo la radiación
  • 00:12:31
    electromagnética de menor longitud de
  • 00:12:34
    onda serían los rayos gamma seguidos por
  • 00:12:36
    los rayos x luego partirá la radiación
  • 00:12:39
    ultravioleta visible infrarrojo y luego
  • 00:12:42
    las ondas de radio televisión y va a
  • 00:12:43
    decir que es la longitud de onda en este
  • 00:12:45
    gráfico aumenta hacia la izquierda pero
  • 00:12:48
    como el producto de la longitud de onda
  • 00:12:50
    por la frecuencia de la radiación tiene
  • 00:12:53
    que tener un valor valor constante x la
  • 00:12:56
    velocidad de propagación de la onda la
  • 00:12:57
    gracia de la luz cuanto mayor sea la
  • 00:13:00
    longitud de onda menor va a ser la
  • 00:13:02
    frecuencia es decir que la frecuencia va
  • 00:13:04
    a aumentar en sentido puerto al que lo
  • 00:13:07
    va a hacer la longitud de onda en este
  • 00:13:09
    tipo distintos tipos de radiación
  • 00:13:11
    electromagnética
  • 00:13:13
    bueno si tomamos la longitud donde entre
  • 00:13:16
    400 y 700 nanómetros y seattle y
  • 00:13:19
    corresponde a la luz visible del peligro
  • 00:13:23
    por encima donde extraer la radiación
  • 00:13:25
    infrarroja y por debajo en longitud de
  • 00:13:28
    dónde estaría la radiación ultravioleta
  • 00:13:30
    y más abajo estarían rayos x y rayos
  • 00:13:34
    gamma menos picos donde todavía y por
  • 00:13:36
    encima libro rojo estaría en microondas
  • 00:13:38
    bueno y por ejemplo las ondas de radio
  • 00:13:40
    como habíamos visto en la diapositiva
  • 00:13:43
    anterior
  • 00:13:45
    si nosotros tomamos unas deslumbrantes y
  • 00:13:48
    las hacemos pasar por un prisma bueno
  • 00:13:50
    esa luz se descompone en los distintos
  • 00:13:52
    colores del espectro y lo que obtenemos
  • 00:13:55
    es un continuo de colores desde el rojo
  • 00:13:58
    hasta el violeta acá abajo está
  • 00:14:00
    representado el experimento y acá
  • 00:14:02
    tenemos una fuente de luz blanca hay una
  • 00:14:05
    ranura cuando pasan lo poblaban una se
  • 00:14:07
    genera más de luz que al incidir sobre
  • 00:14:10
    el ritmo me genera un continuo de
  • 00:14:14
    colores desde el rojo al violeta
  • 00:14:19
    bueno acá tenemos un problema que me
  • 00:14:20
    pide que calculé las longitudes de onda
  • 00:14:22
    de las luces del semáforo la verde a su
  • 00:14:25
    frecuencia a la amarilla y también la
  • 00:14:27
    frecuencia en karts y la roja bueno
  • 00:14:30
    entonces lo que tenemos que hacer es
  • 00:14:31
    calcular la longitud de onda a partir de
  • 00:14:33
    la frecuencia es un cálculo sencillo
  • 00:14:35
    como el que hicimos en la tabla como
  • 00:14:38
    longitud de onda por frecuencia es igual
  • 00:14:39
    a la velocidad de la luz la longitud de
  • 00:14:43
    onda
  • 00:14:43
    la velocidad de la luz sobre frecuencia
  • 00:14:45
    tomo como dato a la velocidad de la luz
  • 00:14:48
    por ejemplo en metros sobre segundos
  • 00:14:51
    2.99 8 por 10 el abuso y uso la
  • 00:14:54
    frecuencia que me da para cada color
  • 00:14:56
    para las variables me dice que 5,65 por
  • 00:14:59
    10 a la 14 bueno uno sobre segundo lleva
  • 00:15:02
    con 1 sobre segundo la longitud de onda
  • 00:15:04
    metida directamente en metros y el 531
  • 00:15:07
    amortizará menos 7 que hemos dicho que
  • 00:15:10
    la longitud de onda de la luz visible
  • 00:15:13
    estaba entre 400 y 700 nanómetros bueno
  • 00:15:17
    vamos a ver cuántos nanómetros
  • 00:15:18
    corresponden en 531 7 metros
  • 00:15:22
    y un metro son 10 a las 9 nanómetros la
  • 00:15:25
    longitud de onda de 521 policial a menos
  • 00:15:27
    7 bueno para para ponerla en nanómetro
  • 00:15:31
    que tiene que poner metros y tenemos
  • 00:15:39
    si hago lo mismo mismo para la luz
  • 00:15:41
    amarilla de frecuencia 5,15 por eso a la
  • 00:15:44
    14 kalex la longitud de onda me queda la
  • 00:15:47
    velocidad de la luz sobre 5,14
  • 00:15:50
    prudencial a 14 speights que es lo mismo
  • 00:15:53
    que 1 sobre el segundo
  • 00:15:54
    esto me da 5 encendidos pueden ser al
  • 00:15:56
    menos 7 metros y si lo multiplicó por
  • 00:15:59
    edición al 9 como hicimos anteriormente
  • 00:16:00
    me quedaría aquí visto 82
  • 00:16:04
    para la roja donde la velocidad de la
  • 00:16:07
    luz sobre sus frecuencias de 4.27 por 10
  • 00:16:11
    a la 14 1 sobre segundos
  • 00:16:14
    ahí me quedaría lambda igual de 702
  • 00:16:16
    proyección al menos 7 metros o 700 2
  • 00:16:19
    horas es decir que encontramos que las
  • 00:16:22
    longitudes de onda del semáforo serían
  • 00:16:25
    700 nanómetros la roja 580 la amarilla y
  • 00:16:30
    530 nanómetros
  • 00:16:33
    con eso crearía el problema resuelto
  • 00:16:37
    yo les decía hace un rato que mucha de
  • 00:16:39
    la información que tenemos de la
  • 00:16:41
    estructura atómica surgió del análisis
  • 00:16:43
    de los espectros de emisión de los
  • 00:16:45
    vapores atómicos un mapa atómico sería
  • 00:16:49
    un vapor formado por átomos del elemento
  • 00:16:54
    que estamos analizando por ejemplo si yo
  • 00:16:57
    tuviera hidrógeno el hidrógeno a
  • 00:17:00
    temperatura ambiente de la presión
  • 00:17:02
    atmosférica forma moléculas de atómicas
  • 00:17:04
    bueno yo tendría que entregarle energía
  • 00:17:07
    a esta molécula de hidrógeno de alguna
  • 00:17:09
    manera para descomponer la en átomos
  • 00:17:12
    porque necesito tener justamente un
  • 00:17:14
    marco atómico eso se puede lograr
  • 00:17:16
    calentándolo a cierta temperatura o por
  • 00:17:19
    ejemplo con una descarga eléctrica
  • 00:17:22
    bueno una vez que uno tiene el vapor
  • 00:17:24
    atómico ese vapor atómico iniciado por
  • 00:17:28
    atómico
  • 00:17:29
    ahora estamos que están que tienen un
  • 00:17:32
    exceso de energía y cuando pierden ese
  • 00:17:36
    exceso de energía lo que mysterious si
  • 00:17:39
    analizamos la luz que es generada por
  • 00:17:43
    ese vapor atómica lo que vamos a ver es
  • 00:17:45
    que para aparecer únicamente algunos
  • 00:17:48
    colores del espectro es decir no vamos a
  • 00:17:50
    tener un espectro continuo como en el
  • 00:17:54
    caso de analizar directamente la luz
  • 00:17:56
    blanca donde teníamos todos los colores
  • 00:17:58
    desde el rojo hasta el violeta sino que
  • 00:18:01
    vamos a tener solamente algunos colores
  • 00:18:03
    en particular bueno si analizáramos las
  • 00:18:06
    longitudes de onda por ejemplo para el
  • 00:18:09
    hidrógeno encontraríamos que
  • 00:18:11
    la zona visible del espectro tendríamos
  • 00:18:15
    colores de 410 nanómetros
  • 00:18:17
    aproximadamente 430 y 44 36 y 656 la
  • 00:18:23
    norma es decir que en este caso
  • 00:18:25
    tendríamos únicamente algunos de los
  • 00:18:27
    colores del espectro algunas longitudes
  • 00:18:30
    de onda o colores del espectro pero no
  • 00:18:32
    tendríamos su continuo como cuando se
  • 00:18:35
    analiza
  • 00:18:37
    la luz blanca que pasó por un prisma
  • 00:18:41
    por ejemplo en este caso está mostrada
  • 00:18:43
    el espectro de misión del sol fíjense
  • 00:18:47
    que están prácticamente todos los
  • 00:18:48
    colores faltarían algunas algunas
  • 00:18:50
    banditas en ciertas longitudes de onda
  • 00:18:53
    pero tenemos prácticamente un espectro
  • 00:18:54
    continuo ya que aparecen los espectros
  • 00:18:57
    de emisión de algunos saltos como el
  • 00:19:00
    hidrógeno hacia el trópico de donde él
  • 00:19:02
    tiene emisión el helio a otras
  • 00:19:05
    longitudes de onda diferentes el
  • 00:19:06
    mercurio de otras diferentes el uranio a
  • 00:19:09
    otras tintas es decir que cada elemento
  • 00:19:11
    tiene un espectro característico bueno y
  • 00:19:14
    si se plantea en algún momento un modelo
  • 00:19:16
    atómico como saber debería ser capaz de
  • 00:19:18
    justificar el espectro de cada uno de
  • 00:19:22
    estos elementos
  • 00:19:24
    la emisión de distintos colores se puede
  • 00:19:27
    ver cuando uno por ejemplo que arroja
  • 00:19:30
    cristalitos de una sal a un a un mechero
  • 00:19:34
    y dependiendo del canción metálico que
  • 00:19:39
    esté formando parte de esa sal o el
  • 00:19:41
    color de la llama va cambiando por
  • 00:19:43
    ejemplo se ponen roja cuando la sal es
  • 00:19:46
    una sal de litio amarilla para uno de
  • 00:19:47
    sodio violeta para potasio se viste para
  • 00:19:50
    cobre decir que esos espectros de
  • 00:19:53
    emisión se ponen en evidencia también
  • 00:19:55
    cuando uno que arroja una pequeña
  • 00:19:59
    cantidad de la sal directamente a un
  • 00:20:01
    mente
  • 00:20:03
    qué diferencia hay entre un espectro de
  • 00:20:05
    emisión un espectro de absorción bueno
  • 00:20:08
    en el caso del espectro de visión
  • 00:20:10
    nosotros necesitábamos una fuente de luz
  • 00:20:13
    porque cuando teníamos los el vapor
  • 00:20:17
    atómico algunos de los altos que tenían
  • 00:20:19
    un exceso de energía cuando la pardilla
  • 00:20:22
    emitían luz de determinados colores
  • 00:20:25
    o en el caso del espectro de absorción
  • 00:20:27
    el experimento es diferente porque
  • 00:20:28
    necesitamos una fuente de luz por
  • 00:20:31
    ejemplo podría ser una fuente de luz
  • 00:20:33
    blanca como está mostrado en canarias
  • 00:20:35
    positiva bueno en este la primera parte
  • 00:20:38
    es igual tenemos una rendija para
  • 00:20:40
    generar una de salud blanca y después lo
  • 00:20:43
    que podemos ver es que cuando no tenemos
  • 00:20:48
    una muestra que es un vapor atómico
  • 00:20:50
    interpuesta en el recorrido de la luz
  • 00:20:54
    blanca vemos todos los colores del
  • 00:20:56
    espectro en cambio bueno de salud 6
  • 00:21:00
    analizada por supuesto con un prisma
  • 00:21:01
    como habíamos hecho en el caso anterior
  • 00:21:03
    en cambio cuando se interpone una
  • 00:21:07
    muestra que es un vapor atómico bueno
  • 00:21:09
    ese esa muestra absorbe algunos de los
  • 00:21:12
    colores del espectro y eso hace que
  • 00:21:14
    falte algunas longitudes de onda y ya en
  • 00:21:18
    vez de tener un continuo como en el caso
  • 00:21:20
    de la ausencia de la muestra
  • 00:21:25
    en el caso de que esté presente
  • 00:21:27
    aparecen líneas negras que indican que
  • 00:21:30
    la radiación de esa longitud de onda es
  • 00:21:34
    absorbida o la muestra que se interpuso
  • 00:21:37
    en el camino
  • 00:21:40
    cuando se compara el espectro de
  • 00:21:42
    absorción con la emisión del mismo
  • 00:21:44
    elemento fíjense que si en la emisión
  • 00:21:47
    aparecía una línea a esta longitud de
  • 00:21:50
    onda a esta otra en el amarillo por
  • 00:21:52
    ejemplo ya esta otra en el azul o en la
  • 00:21:54
    absorción
  • 00:21:54
    justamente faltan esos colores del
  • 00:21:58
    interior es decir que hay una constancia
  • 00:21:59
    directa entre el espectro de absorción y
  • 00:22:02
    el espectro de emisión del mismo
  • 00:22:04
    elemento
  • 00:22:07
    bueno en este caso hay una lámpara de
  • 00:22:11
    hidrógeno donde a través de una descarga
  • 00:22:12
    eléctrica se genera ese vapor atómico
  • 00:22:16
    los átomos hidrógenos cuando cuando
  • 00:22:18
    pierden la energía se dice que se les
  • 00:22:20
    excitan emiten
  • 00:22:24
    radiación de distinta longitud de onda
  • 00:22:26
    por ejemplo en este caso no aparece a
  • 00:22:29
    410 otros 24 4 36 6 56 y 6 un conjunto
  • 00:22:35
    de longitudes de onda aunque la
  • 00:22:38
    descubrió este científico albert y por
  • 00:22:40
    eso se le puso a ese a ese conjunto de
  • 00:22:43
    longitudes de onda la serie de batman
  • 00:22:45
    que corresponde a la región visible del
  • 00:22:50
    espectro
  • 00:22:54
    hay una ecuación que es una ecuación
  • 00:22:56
    matemática que sirve para
  • 00:23:02
    para poder reproducir las longitudes de
  • 00:23:06
    onda del espectro de emisión del vapor
  • 00:23:08
    de hidrógeno en esa ecuación matemática
  • 00:23:10
    tiene esta fórmula la inversa de la
  • 00:23:13
    longitud de onda es igual a una
  • 00:23:15
    constante se conoce con el nombre de
  • 00:23:17
    ecuación de reaper la ecuación por lo
  • 00:23:19
    tanto la constante es la constante de
  • 00:23:20
    river que vale 109 mil 677 centímetros a
  • 00:23:24
    la menos uno bueno van a ver que en el
  • 00:23:27
    spectra emisión del vapor de hidrógeno
  • 00:23:30
    hay radiación por ejemplo ultravioleta
  • 00:23:33
    visible e infrarroja
  • 00:23:36
    para reproducir la radiación
  • 00:23:38
    ultravioleta bueno en esa ecuación hay
  • 00:23:41
    que poner al número n 1 y qué signo del
  • 00:23:44
    valor de 1 y al número dos hay que
  • 00:23:47
    asignarle valores enteros
  • 00:23:49
    gonzález a 1 2 3 4 y así siguen esa
  • 00:23:53
    serie pone lo que se conoce con el
  • 00:23:55
    nombre de serie de timan y representaría
  • 00:23:59
    en este espectro banditas que están en
  • 00:24:03
    la región ultravioleta del espectro en
  • 00:24:05
    este caso a los criterios de onda menor
  • 00:24:06
    a 200 nanómetros entonces si yo uso esta
  • 00:24:11
    ecuación hay neuronas del valor 1 y n 2
  • 00:24:14
    valores crecientes los 34 en la grande
  • 00:24:16
    obtengo todas estas líneas del espectro
  • 00:24:19
    que corresponde bien en la serie de lima
  • 00:24:23
    vigencia que con la misma ecuación pero
  • 00:24:26
    cambiando los valores de n 1 n 2
  • 00:24:28
    si ahora aire 1 le doy del valor 2 y
  • 00:24:31
    anne 2 de 3 en adelante 345 etcétera
  • 00:24:35
    obtengo otra serie del espectro que es
  • 00:24:38
    la que habíamos visto en la diapositiva
  • 00:24:39
    anterior que es la que corresponde a la
  • 00:24:41
    serie de valmer que son emisiones del
  • 00:24:44
    vapor de hidrógeno en la región visible
  • 00:24:47
    del espectro entre 400 y 700 nanómetros
  • 00:24:51
    si ahora
  • 00:24:54
    en cambio el valor de n 1 por 3 y en el
  • 00:24:56
    de hoy valores de 456 en adelante con
  • 00:25:00
    tengo
  • 00:25:01
    series de la región infrarroja que es la
  • 00:25:03
    serie de pajín que sirven a cristal
  • 00:25:05
    marcadas acá en el en la diapositiva
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    y si y después con la misma ecuación
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    siempre siempre con el valor de la
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    constante de 109 mil 677 menor al menos
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    1 ahora le doy el valor n 1 igual a 4 y
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    n 25 en adelante bueno tendría
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    otras contrabandistas que no están
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    representadas en la diapositiva pero que
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    corresponden a longitudes de onda
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    mayores a 1600 nanómetros y eso
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    corresponde a la región también
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    infrarroja del espectro y es lo que se
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    conoce con el nombre de serie de brack
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    bueno hacia fines del siglo 19
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    se conocía que existía un cuerpo teórico
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    que se conocía como cuerpo negro que es
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    un objeto que absorbe el 100% de la
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    radiación incidente y no refleja ni
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    transmite radiación este cuerpo negro es
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    un modelo que sirve para estudiar la
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    emisión de radiación electromagnética
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    este lo propone escrito con el año 1862
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    si bien es un modelo teórico hay varios
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    materiales que tienen características
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    similares al cuerpo negro y hacia fines
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    del siglo 19 se estudió la emisión de
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    estos materiales por ejemplo si uno
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    tomara el segundo trocito de carbón y lo
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    va calentando a distintas temperaturas
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    uno sabe que el color de carbón va
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    cambiando a medida que la temperatura a
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    la que lo calienta es cada vez mayor
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    porque bueno el carbón podría ser un
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    material que tiene un comportamiento
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    similar al del cuerpo negro cuando se
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    hace un experimento como éste lo que se
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    vio es que si uno
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    gráfica la intensidad de luz emitida en
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    función de la longitud de onda de la
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    radiación que está emitiendo ese cuerpo
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    se encuentra que cuanto mayor es la
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    temperatura a la que se calienta el
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    cuerpo bueno menor es la longitud de
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    onda máxima en ese espectro de emisión
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    fíjense el máximo se va corriendo hacia
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    valores de longitud de onda cada vez más
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    chicos cuando la temperatura de
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    calentamiento de ese cuerpo aumenta lo
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    que se conocía
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    hasta ese momento era la teoría
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    electromagnética clásica y no nos
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    permitía explicar este comportamiento si
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    se fijan en la diapositiva anterior
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    fíjense qué
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    siempre a longitudes de onda muy bajas
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    siempre hay una caída de esta curva y
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    por más alta inicia la temperatura es
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    siempre la curva cae hacia longitudes de
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    onda más bajas bueno con lo que se
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    conocía hasta ese momento no se puede
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    explicar esto sino que los cálculos
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    teóricos siempre indicaban que por más
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    que la longitud de onda bajará la
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    emisión y barça de cada vez mayor para
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    ese parece cuerpos en ese cuerpo que
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    tiene un comportamiento similar por
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    poner esa discrepancia entre la teoría y
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    los datos experimentales ello precisamos
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    en esa época como tantos catástrofe
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    ultravioleta que sería el fallo de la
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    tele o electromagnética clásica para
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    explicar la radiación del cuerpo cne
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    bueno posteriormente en el año 1900 max
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    planck propone que el intercambio de
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    energía entre materia y radiación se
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    produce en cuartos a partir de discretos
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    de energía
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    donde cada paquetito de energía estaba
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    relacionado directamente con su
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    frecuencia y es a ese contenido
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    energético de ese paquete que emitía por
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    ejemplo el cuerpo que tiene un
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    comportamiento similar al negro era
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    proporcional a la frecuencia a través de
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    una constante que luego si la hallamos
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    constante de planck que tiene unidades
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    de azul por por segundo multiplicado en
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    6 como 62 6 por 10 ya la menos 34 es lo
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    que propone es que cuanto mayor es la
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    temperatura de que se le calienta a la
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    que se calienta el cuerpo mayor es la
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    frecuencia que adquieren las
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    oscilaciones de las partículas que
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    forman parte del cuerpo y por lo tanto
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    pueden emitir radiación de mayor
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    frecuencia y esa radiación de mayor
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    frecuencia también tendrá pastillas
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    seriales corresponderá a paquetes
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    energéticos de mayor energía bueno con
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    esto quedaría terminada
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    la primera parte
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    de la estructura de la materia
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