Facultad de Matemática, Astronomía y Física
Universidad Nacional de Córdoba




Física Moderna II


Programa Analítico          1$^{er}$ Cuatrimestre 1995


Capítulo 1: Física del Núcleo o Nuclear Estructura nuclear. Nucleones. Isótopos, isótonos e isóbaros. Tabla de los nucleídos. Propiedades del núcleo. Tamaño, momento angular, momento dipolar magnético y momento cuadrupolar eléctrico. Energía de ligadura. Fórmula de Weiszäcker. Propiedades de la fuerza nuclear. Estado fundamental del deuterón. Dispersión de protones y neutrones a bajas energías. Definición de sección eficaz. Modelo de capas. Evidencia experimental de la interacción espín-órbita. Niveles nucleares de energía. Transiciones radiativas.

Capítulo 2: Reacciones Nucleares Desintegraciones radiactivas. Series naturales. Desintegración alfa y beta. Violación de la paridad en el decaimiento beta. Transmutaciones nucleares. Descubrimiento del neutrón. Secciones eficaces de captura de neutrones. Fisión nuclear. Reactores nucleares, térmicos y rápidos. Fusión nuclear. Reacciones nucleares en el sol y las estrellas. Nucleosíntesis y el origen de los elementos. Reactores de fusión.

Capítulo 3: Aceleradores de Partículas Fuentes de iones. Aceleradores de corriente continua. El acelerador Van de Graaff. El ciclotrón. Focalización del haz. El sincrociclotrón. Aceleradores lineales. El betatrón. Ejemplos de aceleradores.

Capítulo 4: Partículas Fundamentales Clasificación de partículas fundamentales y sus antipartículas. Teoría de mesones de las fuerzas nucleares o Teoría de Yukawa. Inestabilidad de las partículas y diagramas de Feynman. Leptones y las interacciones electromagnética y débil. Interacciones y partículas virtuales. Fermiones, quarks y gluones. El modelo estandar. Explicación de la tabla del modelo estandar.

Capítulo 5: Moléculas Molécula de Hidrógeno ionizada. Moléculas diatómicas, homonucleares y heteronucleares. Enlace iónico y covalente. Moléculas poliatómicas. Hibridización de funciones de onda. Moléculas conjugadas. Rotaciones moleculares. Vibraciones moleculares.

Capítulo 6: Modelo del Electrón Libre en Metales Teoría de Drude. Colisiones y tiempo de relajación. Conductividad eléctrica. Efecto Hall. Conductividad térmica. Ley de Wiedemann-Franz. Teoría de Sommerfeld. Densidad de vectores de onda permitidos. Estado fundamental de un gas de electrones libres. Densidad de niveles electrónicos. Distribución de Fermi-Dirac. Calor específico de un gas de electrones.

Capítulo 7: Estructura Cristalina Red de Bravais. Vectores primitivos. Redes Cúbicas. Celda unitaria, convencional y de Wigner-Seitz. Estructuras cristalinas o redes con base. Red recíproca. Primera zona de Brillouin. Planos cristalinos. Difracción de rayos X en cristales. Formulaciones de Bragg y Laue. Esfera de Ewald. Métodos experimentales, Laue, cristal rotante y Debye-Scherrer. Factor de estructura geométrico. Factor de forma atómico.

Capítulo 8: Vibraciones del Cristal Armónico Aproximación armónica. Modos normales en una red unidimensional monoatómica y en una red unidimensional monoatómica con base. Ramas acústicas y ópticas. Número de ramas en redes de Bravais tridimensionales con base. Distribución de Bose-Einstein. Calor específico de red. Aproximación de alta temperatura: Ley de Dulong y Petit. Aproximación de baja temperatura. Esquema de interpolación de Debye y Einstein.

Capítulo 9: Elementos de la Teoría de Bandas Teorema de Bloch. Momento cristalino. Origen de las bandas. Estado fundamental del sistema electrónico. Nivel de Fermi. Banda de valencia y de conducción. ``Gap'' entre bandas. Esquema de zonas reducidas. Velocidad del electrón de Bloch. Ecuación de movimiento para el electrón de Bloch. Masa efectiva del electrón. Conductores, aisladores y semiconductores. Número de portadores y nivel de Fermi para un semiconductor intrínseco. Semiconductores extrínsecos tipo $n$ y $p$.

Bibliografía:

Dr. Raul T. Mainardi          Lic. Pedro A. Pury


Fa.M.A.F ©1995

Pedro Pury
2001-02-13