Fisika Modernoa: Elektromagnetismoa, Fotoelektrikoa eta Nuklearra

Eremu magnetikoak eta Lorentz-en Legea

Eremu magnetiko uniforme batek karga puntual batean eragindako indarraren propietateak:

• Karga mugimenduan badago, indarra kargaren abiadurarekiko eta balioarekiko proportzionala da.
• Abiadura eremuarekiko paraleloa bada, indarra deuseztatu egiten da.
• Gainerako norabideetarako, indarra eremuarekiko eta abiadurarekiko perpendikularra da.

Ohar horietatik ondorioztatzen da Lorentz-en Legea. Partikula bat eremu magnetiko batean sartzen bada, mugimendu zirkular uniforme bat trazatuko du, azelerazio normala sortuz.

Lorentz-en Legea eta korronte elektrikoa

Korronte elektrikoa karga-mugimendu bat da. Biot eta Savart-en legeen bidez, korronte-elementuek eremu magnetikoak sortzen dituzte. Laplace indarra erabiliz, eroaleen arteko erakarpen edo gaitzespen indarrak kalkula daitezke.

Alternadoreak eta indukzio elektromagnetikoa

Alternadorea errotazio-energia mekanikoa energia elektriko bihurtzen duen makina da. Indukzio elektromagnetikoaren printzipioan oinarritzen da. Fluxu-aldaketak Faraday-Lenz legearen bidez sortzen du korronte alternoa (AC).

Efektu fotoelektrikoa

Efektu fotoelektrikoa metal batetik elektroiak isurtzean datza, maiztasun handiko argiaren eragina jasaten dutenean. Einsteinek, Max Plancken lanean oinarrituta, argiaren energia fotoi izeneko kantitate diskretuetan garraiatzen dela proposatu zuen.

Erradioaktibitatea eta desintegrazioa

Substantzia erradioaktiboen nukleo ezegonkorrak espontaneoki desintegratzen dira. Prozesu hauek lege esponentziala jarraitzen dute:

N = N₀ · e^(-λt)

Soddy eta Fajans-en legeak

• Alfa partikula: Masa 4 unitatetan eta zenbaki atomikoa 2 unitatetan murrizten da.
• Beta partikula: Masa mantendu eta zenbaki atomikoa unitate bat handitzen da.
• Gamma erradiazioa: Ez da aldatzen ez masa ez zenbaki atomikoa, energia galtzen da.

Fisio eta Fusio Nuklearra

Fisio nuklearra

Nukleo astunak (adibidez, U-235) neutroiekin bonbardatzean nukleo arinagoetan zatitzen dira, energia askatuz. Zentral nuklearretan kate-erreakzioa kontrolatua da, bonba atomikoan ez bezala.

Fusio nuklearra

Nukleo arinak elkartzean nukleo astunagoak sortzen dira, energia kopuru handia askatuz. Prozesu hau izarretan gertatzen da eta Tokamak bezalako erreaktoreetan ikertzen ari da.