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RELATIVIDAD ESPECIAL: Un problema fundamental en Física a finales del siglo XIX, era que las leyes del electromagnetismo
variaban al cambiar de sistema de referencia, violándose el principio de relatividad de Galileo que era la base
de la mecánica de Newton. Así, observadores en movimiento relativo obtendrían diferentes resultados al
estudiar los fenómenos electromagnéticos. En 1905, Einstein concilió las dos teorías (la mecánica y el
electromagnetismo) mediante su Teoría Especial de la Relatividad, que se basa en los dos postulados
siguientes:
1º Principio de relatividad:
Todas leyes de la física tienen la misma forma en los sistemas de
referencia inerciales (es decir, para diferentes observadores).
2º Principio de constancia de la velocidad de la luz: La velocidad de la luz en el vacío es una
constante universal.
La teoría de Einstein conduce a algunas conclusiones que nos obligan a cambiar las concepciones
clásicas de espacio, tiempo, masa y energía:
- El espacio y el tiempo no son absolutos: observadores en diferentes sistemas inerciales miden distintos
intervalos de tiempo para un mismo suceso y distintas longitudes para un mismo objeto.
- Ningún cuerpo puede viajar a una velocidad superior a la velocidad de la luz en el vacío.
- La masa y la energía son equivalentes, puede transformarse la una en la otra según la ecuación E=mc2
CONCEPTO DE FOTON: Para explicar ciertos fenómenos de emisión y absorción de luz por la materia, entre ellos el efecto
fotoeléctrico, Einstein retomó la teoría corpuscular de la naturaleza de la luz. Supuso que la energía de la
radiación electromagnética no era continua sino discreta, de modo que una onda electromagnética de
frecuencia F, se podía considerar compuesta por cuantos o corpúsculos que viajan a la velocidad de la luz,
cada uno de los cuales posee una energía E=hF (donde h es la constante de Planck) y un momento lineal p=h/landa. A estos cuantos se les llamó fotones. La teoría de Einstein no invalidó la teoría electromagnética de la luz. La física moderna tuvo que introducir la dualidad onda-corpusculo , admitiendo que la luz posee simultáneamente cualidades
ondulatorias y corpusculares. Cuando la luz interactúa con la materia se comporta como un chorro de partículas (fotones) con energía y momento lineal; cuando se propaga o sufre fenómenos de difracción o interferencia, la luz se comporta como una onda caracterizada mediante su longitud de onda y frecuencia. Más tarde, De Broglie propuso por razones de simetría que la materia también presenta la dualidad
onda-corpúsculo, de forma que cualquier partícula tiene asociada una onda. La longitud de onda asociada es
pequeñísima a escalas macroscópicas, de forma que el carácter ondulatorio de la materia sólo se manifiesta al
nivel microscópico.


PRINCIPIO DE INDERTERMINACION: El principio de indeterminación de Heisemberg afirma que no se puede conocer simultáneamente y con precisión arbitraria ciertas parejas de magnitudes físicas de un objeto, como por ejemplo la posición y la velocidad, o la energía y el tiempo. Formalmente se enuncia así: El producto de las indeterminaciones en la medida de la posición y del momento lineal de una partícula es, como mínimo, igual a la constante de Planck dividida por 2pí: Implica que cuanto mayor es la precisión con que se mide la posición, menor es la precisión del momento lineal, y viceversa. El principio no prohíbe la medida exacta de alguna de las variables por separado, sino de ambas simultáneamente. El principio de indeterminación establece un límite fundamental que no tiene que ver con limitaciones técnicas del instrumento de medida ni con errores experimentales, sino que es inherente a la
propia naturaleza. Es una consecuencia de la dualidad onda-corpúsculo y de la interacción inevitable entre el
observador y el fenómeno observado. Como
h tiene un valor muy pequeño, el principio de indeterminación no es un límite significativo para las medidas a escala macroscópica, donde las imprecisiones cuando se mide la posición y la cantidad de
movimiento son mucho mayores que la constante de Planck.
TIPOS DE RADIACIONES : Existen los tres tipos siguientes, que se diferencian por el tipo de partículas emitidas y por su poder de penetración en la materia: Radación alfa . Está constituida por partículas alfa, que son núcleos de helio formados por dos protones y dos neutrones, . Se producen al desintegrarse un núcleo padre en un núcleo hijo que posee
dos neutrones y dos protones menos. Las partículas alfa tienen carga eléctrica positiva y penetran muy poco
en la materia. Radiación beta .También está formada por partículas, en este caso electrones. Estos electrones no
proceden de la corteza sino de la desintegración de neutrones del núcleo: un neutrón de un núcleo padre origina un electrón, un protón y otra partícula sin carga llamada antineutrino. El núcleo hijo posee, por tanto, un protón más y un neutrón menos. La radiación beta posee carga negativa y su poder de penetración es mayor que el de las partículas alfa. Radiación gamma . Es de naturaleza electromagnética; está formada por fotones. Se produce porque los núcleos pueden estar en diferentes estados energéticos. Cuando un núcleo pasa de un estado excitado a otro de menor energía, se emite un fotón de alta frecuencia. Como los fotones no tienen carga, la radiación gamma no sufre desviación al atravesar un campo eléctrico o magnético. La radiación gamma es la que mayor poder de penetración tiene. INTERACCIONES: Todas las fuerzas de la naturaleza se reducen a cuatro interacciones fundamentales:nuclear fuerte,nuclear débil, electromagnética y gravitatoria. Nuclear fuerte:
 Es la más intensa. Es de muy corto alcance (no se aprecia fuera del núcleo). Mantiene unidos a los protones y neutrones que componen el núcleo de los átomos. Los núcleos no serían estables si no existiera esta fuerza, que es más intensa que la repulsión electrostática entre los protones que loforman. Electromágnetica: Es la segunda en intensidad. Es de largo alcance. Actúa sobre partículas cargadas eléctricamente y puede ser atractiva o repulsiva. Es la responsable de que los átomos y moléculas de la materia estén ligados. Nuclear debil: Es la tercera en intensidad. Como la nuclear fuerte, es de muy corto alcance. Es la causante de algunas reacciones nucleares como la radiación beta. Gravitatoria: Es la más débil de todas. Se produce entre todos los cuerpos. Es siempre atractiva y de
largo alcance. Es responsable del movimiento de los astros, de que los cuerpos caigan, de las mareas, etc.

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