LA MECANICA CUANTICA:
La mecanica cuantica (también conocida como
la física cuantica o la teoría cuantica) es una
rama de la física que se ocupa de los fenómenos físicos a
escalas microscópicas, donde la acción es del orden de la constante de Planck. Su
aplicación ha hecho posible el descubrimiento y desarrollo de muchas
tecnologías, como
por ejemplo los transistores, componentes amplia-mente utilizados en casi todos
los aparatos que tengan alguna parte funcional electrónica.
La mecanica cuantica describe, en su visión mas
ortodoxa, cómo en cualquier sistema físico –y por tanto, en
todo el universo– existe una diversa multiplicidad de estados, los cuales
habiendo sido descritos mediante ecuaciones matematicas por los
físicos, son denominados estados cuanticos. De esta forma la mecanica
cuantica puede explicar la existencia del atomo y revelar los misterios de la
estructura atómica, tal como
hoy son entendidos; fenómenos que no puede explicar debidamente la
física clasica o mas propiamente la mecanica
clasica.
CONTEXTO HISTÓRICO
La mecanica cuantica es, cronológicamente, la
última de las grandes ramas de la física. Comienza a
principios del
siglo XX, en el momento en que dos de las teorías que intentaban
explicar ciertos fenómenos, la ley de gravitación universal y la
teoría electromagnética clasica, se volvían insuficientes
paraesclarecerlos. La teoría electromagnética generaba un problema cuando intentaba explicar la emisión de
radiación de cualquier objeto en equilibrio, llamada radiación
térmica, que es la que proviene de la vibración
microscópica de las partículas que lo componen. Usando las
ecuaciones de la electrodinamica clasica, la energía que
emitía esta radiación térmica tendía al infinito si
se suman todas las frecuencias que emitía el objeto, con ilógico
resultado para los físicos.
Es en el seno de la mecanica estadística donde
surgen las ideas cuanticas en 1900. Al físico
aleman Max Planck se le ocurrió un
artificio matematico: si en el proceso aritmético se
sustituía la integral de esas frecuencias por una suma no continua, se
dejaba de obtener infinito como
resultado, con lo que se eliminaba el problema; ademas, el resultado
obtenido concordaba con lo que después era medido.
Fue Max Planck quien entonces enunció la hipótesis de que la
radiación electromagnética es absorbida y emitida por la materia
en forma de «cuantos» de luz Ensayos por líquidos penetrantes
Ensayos radiológicos
Ensayo por ultrasonidos
Ensayos por corrientes inducidas
Ensayos de fugas: detección acústica, detectores específicos de
gases, cromatógrafos, detección de flujo, espectrometría de
masas,manómetros, ensayos de burbujas, etc.
Ensayos destructivos: son pruebas que se les hacen a algunos materiales como
el acero por ejemplo. Algunas de ellas son ensayo de
tensión, flexión, compresión, etc. Se les llama destructivos
porque deforman al material.
Entre los ensayos destructivos más comunes se encuentran los siguientes
Ensayo de tracción
Ensayo de compresión
Ensayo de cizallamiento
Ensayo de flexión
Ensayo de torsión
Ensayo de resiliencia
Ensayo de fatiga de materiales
Ensayode fluencia en caliente (creep)
Materiales metálicos
1 Los metales: Los metales son materiales con múltiples aplicaciones que ocupan
un lugar destacado en nuestra sociedad. Se conocen y utilizan
desde tiempos prehistóricos, y en la actualidad constituyen una pieza clave en
prácticamente todas las actividades económicas.
ï‚· Obtención de los metales
Los metales son materiales que se obtienen a partir de minerales que forman
parte de las rocas.
La extracción del
mineral se realiza en minas a cielo abierto, si la capa de mineral se halla a
poca profundidad, por el contrario si es profundo recibe el nombre de mina
subterránea.
En ambos tipos de explotaciones se hace uso de
explosivos, excavadoras, taladradoras y otra maquinaria, a fin de arrancar el
mineral de la roca.
Técnicas de separación: Tamizado. Consiste en la separación
de las partículas sólidas según su tamaño mediante tamices.
* Filtración. Es la separación de partículas sólidas en suspensión en un líquido a través de un filtro.
* Flotación. Se trata de la separación de una mezcla de partículas sólidas de un líquido.
ï‚· Tipos de metales
Metales ferrosos. Son aquellos cuyo componente principal es
el hierro.
* Metales no ferrosos. Son materiales metálicos que no
contienen hierro o que lo contienen en muy pequeñas cantidades.
* Propiedades de los metales
La gran cantidad de aplicaciones que presentan los metales se debe a sus
notarias propiedades, principalmente las mecánicas, térmicas y eléctricas.
ï‚· Propiedades físicas
Las propiedades físicas se ponen de manifiesto anteestímulos como la aplicación
de fuerzas, la electricidad, calor o la luz.
Propiedades mecánicas: Son las relativas a la aplicación de fuerzas.
Dureza: los metales son duros no se rayan ni pueden
perforarse fácilmente; además resisten los esfuerzos a los que son sometidos.
Plasticidad y elasticidad: algunos metales se deforman permanentemente cuando
actúan sobre ellos fuerzas externas. Otros muestran un
fuerte carácter elástico y son capaces de recuperar su forma original
tras la aplicación de una fuerza externa.
Maleabilidad: ciertos metales pueden ser extendidos en láminas muy finas si
llegar a romperse.
Tenacidad: muchos metales presentan una gran resistencia a
romperse cuando son golpeados.
Ductilidad: algunos metales pueden ser estirados en hilos largos y finos.
Propiedades térmicas
Las propiedades térmicas son las relativas a la aplicación del calor.
Conductividad eléctrica: todos los metales presentan una gran conductividad
térmica.
Fusibilidad: los metales tienen la propiedad de fundirse, aunque cada metal lo
hace a temperatura diferente.
Dilatación y contracción: los metales se dilatan cuando aumenta la temperatura
se contraen si disminuye la temperatura.
Soldabilidad: muchos metales pueden soldarse con facilidad a
otras piezas del
mismo metal o de otro diferente.
Propiedades eléctricas y magnéticas
Los metales permiten el paso de la corriente eléctrica
con facilidad; son, por tanto buenos conductores d o fotones de
energía mediante una constante estadística, que se
denominó constante de Planck. Su historia es inherente al siglo XX, ya
que la primera formulación cuantica de un fenómeno fue
dada a conocer por el mismo Planck el 14 de diciembre de 1900 en una
sesión de la Sociedad Física de la Academia de Ciencias de
Berlín.