Ley de Stefan-Boltzmann
La energía total que un cuerpo negro radia por unidad de tiempo y superficie es directamente proporcional a la cuarta potencia de su temperatura absoluta:
cte=5’67.10^-8
Hipótesis cuántica de Planck
El intercambio de energía entre la radiación y la materia no tiene lugar de forma continua, sino por medio de cuantos o paquetes de energía cuyo valor depende de la frecuencia de la radiación.
Efecto fotoeléctrico
Cuando una superficie metálica pulida y limpia es iluminada con luz de la frecuencia adecuada, expulsa electrones. Se suele necesitar luz ultravioleta para provocar la fotoemisión de electrones llamados fotoelectrones.
Teoría del efecto fotoeléctrico de Einstein
Einstein explicó el efecto fotoeléctrico aplicando a la luz las ideas de Planck sobre la radiación térmica. Según Einstein, toda la energía de un fotón se transmite a un electrón del metal, y cuando este salta de la superficie metálica, posee energía cinética, cumpliéndose la siguiente ecuación: Efoton=We+Ec.
Efecto Compton
Descubrió que si se hacen incidir rayos X de longitud de onda, sobre una lámina de un material con electrones débilmente ligados, se obtienen dos radiaciones diferentes.
Serie de Lymann
m=1 ; Serie de Balmer: m=2 ; Serie de Paschen: m= 3 ; Serie de Bracker: m= 4
Dualidad onda-corpúsculo
La luz tiene una doble naturaleza: ondulatoria y corpuscular. Según el tipo de fenómeno, se manifiesta de una u otra forma, y no es necesario tener en cuenta ambas en la explicación del fenómeno.
Principio de incertidumbre de Heisenberg
Es imposible medir de forma exacta y simultánea la posición y la velocidad de una partícula, porque el producto de la incertidumbre en la posición, Ax, por la incertidumbre en el momento lineal, Apx, es siempre mayor que h/(4π).
Tipos de emisiones radiactivas
- Emisión alfa, compuesta por núcleos de helio-4. Escaso poder de penetración. Gran capacidad para ionizar la materia que atraviesa.
- Emisión beta, constituida por electrones. Poder de penetración más elevado. Son menos ionizantes.
- Emisión gamma, radiación electromagnética constituida por fotones muy energéticos. Poder de penetración muy alto. Capacidad de ionización muy bajo.
Isótopos
Son los átomos diferentes de un mismo elemento.
Leyes de Soddy y Fajans
- Desintegración alfa: cuando un núcleo emite una partícula alfa, se transforma en otro núcleo diferente cuyo número másico es cuatro unidades menor y cuyo número atómico es dos unidades menor. El núcleo obtenido se encuentra dos lugares a la izquierda.
- Desintegración Beta-: cuando un núcleo emite un electrón, o partícula beta/menos, su número másico no varía, pero su número atómico aumenta en una unidad.
- Desintegración Beta +: Cuando un núcleo radiactivo emite una partícula beta+, su número másico no varía, pero su número atómico disminuye una unidad.
Emisión gamma
El núcleo no se transforma, se produce cuando el núcleo pasa de un estado energético excitado, a otro con menor energía. Ecuación:
Series Radiactivas
- Serie de torio: A=4.n
- Serie del uranio: A=4.n+2
- Serie del actino: A=4.n+3
- Serie del neptunio: A=4.n+4
Ley de la desintegración radiactiva
La velocidad de desintegración de una muestra radiactiva, v, es, en cada instante, proporcional al número de núcleos presentes.
Ley integral de la desintegración radiactiva
El número de núcleos radiactivos que quedan en una muestra decae exponencialmente con el tiempo. N=No·e…
Periodo de semidesintegración de un núclido radiactivo
Es el tiempo que debe transcurrir para que el número de núcleos presentes en una muestra se reduzca a la mitad.
Método del Carbono-14
El método del carbono-14 se basa en que la proporción 14C/12C de un organismo vivo permanece constante hasta el momento de su muerte, a partir del cual la cantidad de Carbono-14 disminuye exponencialmente.
Gráfica estabilidad nuclear
En la gráfica se representan los valores de N y Z para los núcleos estables de la naturaleza. Los núcleos ligeros tienen parecido valor de N y de Z pero a medida que se hacen más pesados, se tiene a que N > Z para garantizar que la fuerza nuclear contrarreste a la repulsión electrostática. Los núcleos que están fuera de la banda de estabilidad son radiactivos. Los nuclidos inestables quedan sobre las zonas coloreadas y los nucleos estables por debajo.
Energía de enlace nuclear, Ee, AE
Es la energía que debe suministrarse a un núcleo para disgregarlo en sus partículas constituyentes.
Energía de enlace por nucleón, En
Es la energía media que se debe suministrar a un núcleo para arrancarle uno de sus nucleones.
Fisión nuclear
Es un proceso en el que un núcleo pesado se divide en otros más ligeros de tamaño variable. Se descubrió bombardeando uranio con neutrones con el fin de obtener un núclido transuránido. Los productos obtenidos eran más ligeros que el uranio, por lo que llamaron al proceso fisión nuclear. La reacción nuclear que obtuvieron fue: 235/92U + 1/0n —– 141/56 Ba + 92/36Kr + 3 1/0 n
Fusión nuclear
Es el proceso por el que dos núcleos de número másico bajo se unen, se fusionan, para formar un núcleo más pesado con mayor energía de enlace por nucleón. Ejemplo 2/1H + 2/1H—– 4/2He.