Esta asignatura esta destinada a que el alumno aprenda los principios
de la física moderna, su desarrollo histórico y su evolución a lo
largo del último siglo, su relación con las teorías preexistentes de
la física (mecánica newtoniana y electromagnetismo), y su aplicaciones.
El programa abarca la Teoría de la Relatividad Especial y una
introducción a la Relatividad General, seguido por un desarrollo
secuencial de la física de átomos, moléculas, sólidos y núcleos.
El curso contiene numerosas experiencias de laboratorios destinadas
a ilustrar y analizar fenómenos de naturales cuántica en sistemas
atómicos, moleculares, materia condensada y núcleos.

Unidad 1: TEORIA ESPECIAL DE LA RELATIVIDAD
Las transformaciones de Galileo y sus limitaciones. Los postulados de
Einstein y transformaciones de Lorentz. Longitud tiempo y simultaneidad
en relatividad. Masa y Monentum. Mecánica relativista. Masa y Energía.
Verificación Experimental. Invariantes. Cuadrivectores. Transformaciones
energía-monentum. Paradoja de los gemelos. Taquiones.
Introducción a la relatividad general. Principio de equivalencia.

Unidad 2: ONDAS Y PARTICULAS
Cuantizacion de la carga electrica y la masa. Cuantizacion de la radiación
electromagnética. Evidencias experimentales. Radiación de cuerpo negro.
El efecto fotoeléctrico. El espectro contínuo de rayos x.
El Fotón. El efecto compton. Hipótesis de De Broglie. Difracción de ondas
y partículas.

Unidad 3: INTRODUCCIÓN A LA MECANICA CUANTICA
Principio de complementariedad de Bohr. Descripción de partículas con
paquetes de onda. Interpretación estadística de la funcion de onda.
Principio de incerteza de Heisemberg. Operadores Ecuación de onda de
Schrodinger. Partículas en pozos de potencial. Oscilador armónico simple.
Potenciales de escalón y barrera finita.

Unidad 4: EL ATOMO: ESTRUCTURA Y ESPECTROS
Modelos Atómicos. Modelo de Rutherford. Tamaño y estructura del núcleo.
Descubrimiento de isótopos. Espectro atómico. Espectro de hidrógeno.
Modelo de Bohr. Extensión del modelo de Bohr. Cuatizacion de la energia.
Verificación experimental. Principio de correspondencia. Efectos relativistas
y modelo de Bohr-Sommerfeld. La ecuación de Schrodinger para el átomo de hidrógeno.
Interpretación física de los números de cuánticos. Espín del Electrón.
Interaccion spin-órbita y estructura fina del Hidrógeno. Atomos Hidrogenoides.

Unidad 5: ATOMOS MULTIELECTRONICOS: ESTRUCTURA Y ESPECTROS
Espectro óptico y estructura electrónica. Principio de exclusión de Pauli
y configuración electrónica. Espectro de átomos con un electrón de valencia.
Momento dipolar magnético y precesión de Larmor. Efecto Zeeman.
Experimento de Stern-Gerlach. Espectros de rayos X. Ley de Moseley y
estructura atómica. La tabla periódica.

Unidad 6: MOLÉCULAS: ESTRUCTURA Y ESPECTROS
Introducción. Estructura de moléculas. Enlaces iónicos y covalentes.
Espectro de moléculas diatómicas. Espectros vibracionales, rotacionales
y transiciones electrónicas. Las tres estadísticas: Maxwel-Boltzman,
Fermi-Dirac, Bose-Einstein. El láser.

Unidad 7: SOLIDOS PROPIEDADES ESTRUCTURALES Y ELECTRÓNICAS
Estados de la materia. Enlaces en sólidos. Estructura de cristales.
Defectos puntuales y dislocaciones. Teoría de electrones libres en metales.
Electrones en potenciales periódicos. Teorías de bandas (Tight-Binding).
Semiconductores. Superconductividad.

Unidad 8: EL NÚCLEO
Propiedades del nucleo. Fuerzas nucleares. Modelos de gota y de capas.
Descubrimiento de la radioactividad. Ley de decaimiento radioactivo.
Radioactividad natural. Decaimiento alfa y beta. No conservación de la paridad.
Decaimiento Gamma. Efecto Mossbauer. Interacción de la radiación con la materia.
Aceleradores de partículas. Reacción nuclear. Leyes de conservación. Fisión y reactores nucleares. Fusión y energia termonuclear.

Unidad 9: PARTICULAS ELEMENTALES
Introducción a las partículas elementales. Interacción básica y leyes de conservación.Quarks.

Laboratorio Nº 1: Difracción: Rendija simple, doble rendija y redes
de difracción. Experiencia cualitativa de introducción.
Laboratorio Nº 2: Medición de la velocidad de la luz.
Laboratorio Nº 3: Interferometría. Interferómetro de Michelson.
Determinación de longitud de onda de la luz.-
Laboratorio Nº 4: Cuantización de la carga eléctrica. Experimento de Millikan.
Laboratorio Nº 5: Determinación de la relación carga-masa (e/m) del electrón.
Laboratorio Nº 6: Efecto fotoeléctrico. Experiencia cualitativa.
Laboratorio Nº 7: Cuantización de la energía. Efecto fotoeléctrico.
Determinación de la constante h de Planck.-
Laboratorio Nº 8: Radiación térmica. Ley de Stefan-Boltzman.
Laboratorio Nº 9: Difracción de electrones en policristales.
Determinación de la longitud de onda de De Broglie del electrón.
Laboratorio Nº 10: Experimento de Frank y Hertz. Cuantización de
niveles de energía electrónicos del átomo de mercurio.
Laboratorio Nº 11: Espectros atómicos de emisión: Na, Hg,Cd, Ne.
Espectrometría de comparación.
Laboratorio Nº 12: Espectroscopia de absorción atómica.
Laboratorio Nº 13: Interacción spin-órbita. Observación del doblete de Na
y determinación de longitudes de onda con espectómetro de precisión.
Laboratorio Nº 14: Resonancia de spin electrónico. Efecto Zeeman.
Determinación del factor g.
Laboratorio Nº 15: Difracción de Bragg en películas delgadas.
Simulación por difracción de luz en redes de puntos.
Laboratorio Nº 16: Detección de partículas. Camara de Niebla de Wilson.
Laboratorio Nº 17: Radioactividad. Contador Geiger-Mueller
Laboratorio Nº 18: Detección de radiación alfa y beta con detector de aguja.
Laboratorio Nº 19: Determinacion de tiempo de vida media de sales de torio.

Condición para regularizar:
1.-Aprobación de 4 exámenes parciales. Cada parcial se aprueba con el
70 %. Cada parcial tiene 2 recuperaciónes.
2.-Realización de todas las experiencias de laboratorio. Hasta un máximo
de cuatro experiencias pueden recuperarse a en caso de inasistencias
justificadas.

Condición para aprobar la materia.
1.-La asignatura se aprueba, en caracter de promocional, mediante
la aprobacion de todos los parciales, mas la aprobacion de un examen
integrador final antes de concluir la asignatura.

2.- Para aquellos alumnos que hayan cumplido las condiciones para
regularizar y que no hayan aprobado el examen integrador final,
la aprobación de la asignatura será a traves de mesa de exámen
convencional, sujeto a las reglamentaciones vigentes.