Fundamentos de Física Moderna: Relatividad, Cuántica y Procesos Nucleares

Postulados de la Relatividad Especial

• Las leyes de la electrodinámica y de la óptica son válidas en todos los sistemas de referencia para los que son ciertas las leyes de la mecánica.
• La luz se propaga en el vacío con una velocidad, c, independiente del estado de movimiento de la fuente emisora y del observador.

Mecánica Cuántica

Louis de Broglie

Toda partícula en movimiento lleva asociada una onda, tal que su longitud de onda viene dada por una relación específica. La materia tiene, por tanto, naturaleza dual.

Principio de Incertidumbre de Heisenberg

Existen ciertos pares de magnitudes físicas (aquellas cuyo producto tenga las mismas dimensiones que h) que no pueden ser medidas de forma simultánea con total exactitud. Debe cumplirse que el producto de la indeterminación de las medidas debe ser igual o mayor que h/2π.

Procesos Nucleares

Fisión Nuclear

Es un proceso mediante el cual un núcleo (de Uranio) se rompe, al ser bombardeado normalmente por neutrones, para dar dos núcleos más ligeros, neutrones, partículas beta, rayos gamma y unos 200 MeV de energía.

Fusión Nuclear

Dos núclidos se fusionan para dar un núclido más pesado. La masa del núclido resultado de la fusión es inferior a la suma de las masas de los núclidos que se fusionan, lo que implica la liberación de la energía correspondiente (E = mc²). La fusión es el proceso mediante el cual las estrellas (nuestro Sol, por ejemplo) obtienen su energía.

Emisiones Radiactivas

• Emisión de partículas alfa: El núclido resultante tras una emisión alfa tendrá dos protones menos (su número atómico será dos unidades menor) y dos neutrones menos (su número másico disminuye en cuatro unidades).
• Emisión de partículas beta: Conversión de un neutrón en un protón, emitiéndose un electrón y un antineutrino (partícula sin carga y sin masa). El núclido resultante tras una emisión beta tiene un protón más (su número atómico aumenta en una unidad) y un neutrón menos.