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la cuevadel empollón
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4

2,5 puntos
Física relativista, cuántica y de partículas

Responda al apartado a) y elija un apartado b) entre los dos propuestos.

a
Discuta razonadamente la veracidad de las siguientes afirmaciones: i) cuando en una transformación radiactiva se emite una partícula alfa, se obtiene un núcleo cuyo número másico es dos unidades menor y su número atómico es cuatro unidades menor; ii) cuando en una transformación radiactiva se emite una partícula beta negativa, se obtiene un núcleo cuyo número atómico es una unidad mayor y no varía su número másico.1 pt
b
Se comprueba experimentalmente que una célula fotoeléctrica comienza a emitir electrones cuando sobre ella incide radiación de longitud de onda 2⋅10−7 m2 \cdot 10^{-7}\,\text{m}. Posteriormente, se ilumina la superficie de la célula con luz de frecuencia 4,5⋅1015 Hz4{,}5 \cdot 10^{15}\,\text{Hz}. i) Calcule el trabajo de extracción de la célula y la frecuencia umbral; ii) calcule la energía cinética máxima de los fotoelectrones emitidos y su velocidad.1,5 pts
Datos
  • h=6,63⋅10−34 J sh = 6{,}63 \cdot 10^{-34}\,\text{J s}
  • me=9,1⋅10−31 kgm_e = 9{,}1 \cdot 10^{-31}\,\text{kg}
  • c=3⋅108 m s−1c = 3 \cdot 10^8\,\text{m s}^{-1}
Un electrón, inicialmente en reposo, es acelerado al aplicar una diferencia de potencial de 4 kV4\,\text{kV}. i) Calcule razonadamente su energía cinética, su momento lineal y su longitud de onda de De Broglie. ii) Posteriormente se aceleran protones, inicialmente en reposo, utilizando la misma diferencia de potencial. Determine la longitud de onda asociada a los protones.1,5 pts
Datos
  • h=6,63⋅10−34 J sh = 6{,}63 \cdot 10^{-34}\,\text{J s}
  • e=1,6⋅10−19 Ce = 1{,}6 \cdot 10^{-19}\,\text{C}
  • me=9,1⋅10−31 kgm_e = 9{,}1 \cdot 10^{-31}\,\text{kg}
  • mp=1,7⋅10−27 kgm_p = 1{,}7 \cdot 10^{-27}\,\text{kg}