Examen de Física Moderna: Física Cuántica y Radiactividad
Preguntas del examen
¿Qué partículas constituyen principalmente el núcleo de un átomo ordinario?
¿Qué representa el número atómico Z?
¿Qué son los isótopos de un mismo elemento?
¿Qué composición tiene una partícula alfa?
¿Qué transformación ocurre en una desintegración beta menos (β⁻)?
Una muestra radiactiva contiene inicialmente 80 g de un isótopo. ¿Cuánto queda después de dos períodos de semidesintegración, suponiendo que se mide solo ese isótopo?
Cuando un electrón ligado en un átomo pasa de un nivel energético mayor a uno menor mediante una transición radiativa, ¿qué sucede?
¿Qué establece el principio de incertidumbre de Heisenberg respecto de posición y momento lineal?
¿Qué representa la interpretación probabilística de la función de onda en mecánica cuántica?
¿Qué es la fusión nuclear?
Solucionario con explicaciones
(ver respuestas)
- ¿Qué partículas constituyen principalmente el núcleo de un átomo ordinario?
Respuesta: d) Protones y neutrones.
El núcleo atómico contiene protones y, salvo en el hidrógeno-1, neutrones.
- ¿Qué representa el número atómico Z?
Respuesta: b) La cantidad de protones del núcleo.
El número atómico identifica al elemento químico mediante el número de protones de su núcleo.
- ¿Qué son los isótopos de un mismo elemento?
Respuesta: e) Átomos con el mismo número de protones y diferente número de neutrones.
Los isótopos pertenecen al mismo elemento químico, pero tienen diferente número de neutrones y por tanto distinto número másico.
- ¿Qué composición tiene una partícula alfa?
Respuesta: a) Dos protones y dos neutrones.
Una partícula alfa corresponde al núcleo de helio-4, formado por dos protones y dos neutrones.
- ¿Qué transformación ocurre en una desintegración beta menos (β⁻)?
Respuesta: c) Un neutrón se transforma en un protón, emitiendo un electrón y un antineutrino electrónico.
En la desintegración β⁻, un neutrón se transforma en protón mediante la interacción débil y se emiten un electrón y un antineutrino.
- Una muestra radiactiva contiene inicialmente 80 g de un isótopo. ¿Cuánto queda después de dos períodos de semidesintegración, suponiendo que se mide solo ese isótopo?
Respuesta: d) 20 g.
Después del primer período quedan 40 g y después del segundo quedan 20 g.
- Cuando un electrón ligado en un átomo pasa de un nivel energético mayor a uno menor mediante una transición radiativa, ¿qué sucede?
Respuesta: b) Se emite un fotón cuya energía corresponde a la diferencia entre los niveles.
La diferencia de energía entre niveles puede emitirse como radiación electromagnética en forma de fotón.
- ¿Qué establece el principio de incertidumbre de Heisenberg respecto de posición y momento lineal?
Respuesta: e) Que existe un límite fundamental para la precisión simultánea de ambas magnitudes.
El principio de incertidumbre impone una relación fundamental entre las dispersiones de posición y momento de un estado cuántico.
- ¿Qué representa la interpretación probabilística de la función de onda en mecánica cuántica?
Respuesta: a) Que su módulo al cuadrado se relaciona con una densidad de probabilidad de obtener determinados resultados, como la posición.
En la interpretación de Born, el módulo al cuadrado de la función de onda permite calcular probabilidades de resultados de medición.
- ¿Qué es la fusión nuclear?
Respuesta: c) La combinación de núcleos ligeros para formar núcleos más pesados, con posible liberación de energía según la reacción.
La fusión nuclear combina núcleos atómicos y puede liberar energía cuando disminuye la masa total en reposo de los productos respecto de los reactivos.
Sobre este examen
- Preguntas: 10 de opción múltiple con una sola respuesta correcta
- Tiempo recomendado: unos 15 minutos (1,5 min por pregunta)
- Corrección: automática, con explicación de cada respuesta
- Alternativas: a) a e), con una respuesta correcta
Qué evalúa: Evalúa tus conocimientos sobre estructura atómica, isótopos, radiación, vida media, transiciones electrónicas y física cuántica.
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