Física Universitaria con Física Moderna

Física Universitaria con Física Moderna. Volumen 2......Page 1
Revisión Técnica......Page 8
Contenido Breve......Page 11
Sobre los Autores......Page 12
Prefacio......Page 15
Contenido......Page 22
21. CARGA ELÉCTRICA Y CAMPO ELÉCTRICO......Page 27
21.1 Carga eléctrica......Page 28
21.2 Conductores, aislantes y cargas inducidas......Page 31
21.3 Ley de Coulomb......Page 34
21.4 El campo eléctrico y las fuerzas eléctricas......Page 39
21.5 Cálculos de campos eléctricos......Page 45
21.6 Líneas de campo eléctrico......Page 51
21.7 Dipolos eléctricos......Page 53
Resumen/Términos clave......Page 57
Preguntas para análisis/Ejercicios......Page 58
Problemas......Page 59
22.1 Carga y flujo eléctrico......Page 68
22.2 Cálculo del flujo eléctrico......Page 71
22.3 Ley de Gauss......Page 75
22.4 Aplicaciones de la ley de Gauss......Page 79
22.5 Cargas en conductores......Page 85
Resumen/Términos clave......Page 90
Problemas......Page 91
23.1 Energía potencial eléctrica......Page 98
23.2 Potencial eléctrico......Page 105
23.3 Cálculo del potencial eléctrico......Page 112
23.4 Superficies equipotenciales......Page 116
23.5 Gradiente de potencial......Page 119
Resumen/Términos clave......Page 122
Problemas......Page 123
24. CAPACITANCIA Y DIELÉCTRICOS......Page 133
24.1 Capacitores y capacitancia......Page 134
24.2 Capacitores en serie y en paralelo......Page 138
24.3 Almacenamiento de energía en capacitores y energía de campo eléctrico......Page 142
24.4 Dieléctricos......Page 146
*24.5 Modelo molecular de la carga inducida......Page 151
*24.6 La Ley de Gauss en los dieléctricos......Page 153
Resumen/Términos clave......Page 155
Problemas......Page 156
25. CORRIENTE, RESISTENCIA Y FUERZA ELECTROMOTRIZ......Page 164
25.1 Corriente eléctrica......Page 165
25.2 Resistividad......Page 168
25.3 Resistencia......Page 171
25.4 Fuerza electromotriz y circuitos......Page 175
25.5 Energía y potencia en circuitos eléctricos......Page 181
*25.6 Teoría de la conducción metálica......Page 185
Resumen/Términos clave......Page 189
Problemas......Page 190
26.1 Resistores en serie y en paralelo......Page 199
26.2 Reglas de Kirchhoff......Page 204
26.3 Instrumentos de medición eléctrica......Page 209
26.4 Circuitos R-C......Page 214
26.5 Sistemas de distribución de energía......Page 218
Resumen/Términos clave......Page 223
Problemas......Page 224
27.1 Magnetismo......Page 234
27.2 Campo magnético......Page 236
27.3 Líneas de campo magnético y flujo magnético......Page 240
27.4 Movimiento de partículas cargadas en un campo magnético......Page 243
27.5 Aplicaciones del movimiento de partículas cargadas......Page 247
27.6 Fuerza magnética sobre un conductor que transporta corriente......Page 250
27.7 Fuerza y par de torsión en una espira de corriente......Page 253
*27.8 El motor de corriente directa......Page 259
*27.9 El Efecto Hall......Page 261
Resumen/Términos clave......Page 263
Preguntas para análisis/Ejercicios......Page 264
Problemas......Page 265
28.1 Campo magnético de una carga en movimiento......Page 275
28.2 Campo magnético de un elemento de corriente......Page 278
28.3 Campo magnético de un conductor que transporta corriente......Page 280
28.4 Fuerza entre alambres paralelos......Page 283
28.5 Campo magnético de una espira circular de corriente......Page 285
28.6 Ley de Ampère......Page 287
28.7 Aplicaciones de la ley de Ampère......Page 291
*28.8 Materiales magnéticos......Page 294
Resumen/Términos clave......Page 300
Preguntas para análisis/Ejercicios......Page 301
Problemas......Page 302
29. INDUCCIÓN ELECTROMAGNÉTICA......Page 311
29.1 Experimentos de inducción......Page 312
29.2 Ley de Faraday......Page 314
29.3 Ley de Lenz......Page 322
29.4 Fuerza electromotriz de movimiento......Page 324
29.5 Campos eléctricos inducidos......Page 326
*29.6 Corrientes parásitas......Page 329
29.7 Corriente de desplazamiento y ecuaciones de Maxwell......Page 331
*29.8 Superconductividad......Page 335
Resumen/Términos clave......Page 337
Problemas......Page 338
30.1 Inductancia mutua......Page 348
30.2 Autoinductancia e inductores......Page 352
30.3 Energía del campo magnético......Page 356
30.4 El circuito R-L......Page 359
30.5 El circuito L-C......Page 363
30.6 El circuito L-R-C en serie......Page 367
Resumen/Términos clave......Page 370
Problemas......Page 371
31.1 Fasores y corrientes alternas......Page 379
31.2 Resistencia y reactancia......Page 382
31.3 El circuito L-R-C en serie......Page 388
31.4 Potencia en circuitos de corriente alterna......Page 392
31.5 Resonancia en los circuitos de corriente alterna......Page 395
31.6 Transformadores......Page 398
Resumen/Términos clave......Page 402
Problemas......Page 403
32. ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS......Page 410
32.1 Ecuaciones de Maxwell y ondas electromagnéticas......Page 411
32.2 Ondas electromagnéticas planas y rapidez de la luz......Page 414
32.3 Ondas electromagnéticas sinusoidales......Page 419
32.4 Energía y cantidad de movimiento de las ondas electromagnéticas......Page 424
32.5 Ondas electromagnéticas estacionarias......Page 429
Resumen/Términos clave......Page 433
Problemas......Page 434
33.1 La naturaleza de la luz......Page 439
33.2 Reflexión y refracción......Page 441
33.3 Reflexión interna total......Page 447
*33.4 Dispersión......Page 450
33.5 Polarización......Page 451
*33.6 Dispersión de la luz......Page 460
33.7 Principio de Huygens......Page 462
Resumen/Términos clave......Page 465
Preguntas para análisis/Ejercicios......Page 466
Problemas......Page 467
34.1 Reflexión y refracción en una superficie plana......Page 475
34.2 Reflexión en una superficie esférica......Page 479
34.3 Refracción en una superficie esférica......Page 487
34.4 Lentes delgadas......Page 492
34.5 Cámaras fotográficas......Page 500
34.6 El ojo......Page 503
34.7 La lente de aumento......Page 507
34.8 Microscopios y telescopios......Page 509
Resumen/Términos clave......Page 514
Preguntas para análisis/Ejercicios......Page 515
Problemas......Page 516
35. INTERFERENCIA......Page 525
35.1 Interferencia y fuentes coherentes......Page 526
35.2 Interferencia de la luz procedente de dos fuentes......Page 529
35.3 La intensidad en los patrones de interferencia......Page 532
35.4 Interferencia en películas delgadas......Page 536
35.5 El interferómetro de Michelson......Page 542
Resumen/Términos clave......Page 545
Problemas......Page 546
36. DIFRACCIÓN......Page 552
36.1 Difracción de Fresnel y Fraunhofer......Page 553
36.2 Difracción desde una sola ranura......Page 554
36.3 Intensidad en el patrón de una sola ranura......Page 557
36.4 Ranuras múltiples......Page 561
36.5 Rejilla de difracción......Page 564
36.6 Difracción de rayos x......Page 568
36.7 Aberturas circulares y poder de resolución......Page 571
*36.8 Holografía......Page 574
Resumen/Términos clave......Page 577
Problemas......Page 578
37.1 Invariabilidad de las leyes físicas......Page 586
37.2 Relatividad de la simultaneidad......Page 590
37.3 Relatividad de los intervalos de tiempo......Page 592
37.4 Relatividad de la longitud......Page 596
37.5 Transformaciones de Lorentz......Page 601
*37.6 Efecto Doppler en ondas electromagnéticas......Page 605
37.7 Cantidad de movimiento relativista......Page 607
37.8 Trabajo y energía relativistas......Page 610
37.9 Mecánica newtoniana y relatividad......Page 613
Resumen/Términos clave......Page 616
Preguntas para análisis/Ejercicios......Page 617
Problemas......Page 618
38.1 Emisión y absorción de la luz......Page 625
38.2 El efecto fotoeléctrico......Page 627
38.3 Espectros atómicos de líneas y niveles de energía......Page 632
38.4 El átomo nuclear......Page 637
38.5 El modelo de Bohr......Page 640
38.6 El láser......Page 645
38.7 Producción y dispersión de rayos x......Page 648
38.8 Espectros continuos......Page 652
38.9 Dualidad onda-partícula......Page 656
Resumen/Términos clave......Page 658
Preguntas para análisis/Ejercicios......Page 659
Problemas......Page 660
39. LA NATURALEZA ONDULATORIA DE LAS PARTÍCULAS......Page 667
39.1 Ondas de De Broglie......Page 668
39.2 Difracción de electrones......Page 670
39.3 Probabilidad e incertidumbre......Page 673
39.4 El microscopio electrónico......Page 678
39.5 Funciones de onda y la ecuación de Schrödinger......Page 679
Resumen/Términos clave......Page 686
Problemas......Page 687
40.1 Partícula en una caja......Page 693
40.2 Pozos de potencial......Page 698
40.3 Barreras de potencial y tunelamiento......Page 702
40.4 El oscilador armónico......Page 705
40.5 Problemas tridimensionales......Page 710
Resumen/Términos clave......Page 712
Problemas......Page 713
41.1 El átomo de hidrógeno......Page 719
41.2 El efecto Zeeman......Page 727
41.3 Espín del electrón......Page 731
41.4 Átomos con muchos electrones y el principio de exclusión......Page 735
41.5 Espectros de rayos x......Page 741
Resumen/Términos clave......Page 745
Problemas......Page 746
42.1 Clases de enlaces moleculares......Page 751
42.2 Espectros moleculares......Page 754
42.3 Estructura de los sólidos......Page 759
42.4 Bandas de energía......Page 763
42.5 Modelo de electrones libres para los metales......Page 765
42.6 Semiconductores......Page 770
42.7 Dispositivos con semiconductores......Page 773
42.8 Superconductividad......Page 778
Resumen/Términos clave......Page 779
Problemas......Page 780
43.1 Propiedades de los núcleos......Page 786
43.2 Enlace nuclear y estructura nuclear......Page 791
43.3 Estabilidad nuclear y radiactividad......Page 796
43.4 Actividades y vidas medias......Page 803
43.5 Efectos biológicos de la radiación......Page 807
43.6 Reacciones nucleares......Page 810
43.7 Fisión nuclear......Page 812
43.8 Fusión nuclear......Page 816
Resumen/Términos clave......Page 820
Problemas......Page 821
44.1 Las partículas fundamentales y su historia......Page 827
44.2 Aceleradores y detectores de partículas......Page 832
44.3 Partículas e interacciones......Page 837
44.4 Los quarks y las ocho maneras......Page 843
44.5 El modelo estándar y más allá......Page 848
44.6 El Universo en expansión......Page 850
44.7 El principio del tiempo......Page 856
Resumen/Términos clave......Page 865
Problemas......Page 866
Apéndice A. El sistema internacional de unidades......Page 871
Apéndice B. Relaciones matemáticas útiles......Page 873
Apéndice C. El alfabeto griego......Page 874
Apéndice D. Tabla periódica de los elementos......Page 875
Apéndice E. Factores de conversión de unidades......Page 876
Apéndice F. Constantes numéricas......Page 877
Respuestas a los problemas con número impar......Page 879
Créditos de fotografías......Page 887
Índice......Page 889