SEMANA 15 martes

SEMANA15 SESIÓN 43	Física 2 3.Aplicaciones de la física contemporánea
contenido temático	• Radiactividad. • Radioisótopos.

Aprendizajes esperados del grupo	Conceptuales Reconoce la importancia de las contribuciones de la física contemporánea al desarrollo científico y tecnológico. N1. Procedimentales ·       Elaboración de indagaciones bibliográficas y resúmenes. ·       Realización de experimentos ·       Presentación en equipo Actitudinales Cooperación, responsabilidad respeto y tolerancia, contribuirá al trabajo en un ambiente de confianza.
Materiales generales	Computo: -          PC, Conexión a internet De proyección: -          Cañón Proyector Programas: -           Moodle, Google docs, correo electronico, Excel, Word, Power Point. Didáctico: -          Presentación en Power Point; examen diagnóstico, programa del curso. De laboratorio: Apuntador de rayo laser, Vaso de precipitados de 1000 ml, espejos, polvo de gis.
Desarrollo del proceso	FASE DE APERTURA -          El Profesor  hace la presentación de la pregunta: Preguntas ¿Qué es la radioactividad? ¿Cuáles son las partículas y la carga que contiene cada átomo? ¿Quiénes descubrieron esas partículas? ¿Qué es un radioisótopo? ¿Cuáles son ejemplos de radioisótopos? ¿Qué aplicaciones tiene los radioisótopos? Equipo 6 3 Respuesta   ¿Cómo produce energía una estrella? El gas Hidrógeno en el centro de ellas debe estar muy comprimido (alta densidad) para que en este sitio se desarrollen altas temperaturas, en el orden de los 10 millones de grados absolutos y sólo de esta forma se presentarán las reacciones de fusión nuclear, específicamente se producirá la llamada cadena protón – protón, la cual consiste en que el elemento hidrógeno progresivamente se va fusionando con otros iones Hidrógeno (en total 4 protones) para formar finalmente un núcleo de Helio; en este proceso se libera una cantidad enorme de energía en forma de CUANTOS de radiación; también los positrones originados en estas reacciones nucleares se unen con los electrones presentes en el medio y forman más CUANTOS de radiación (CUANTOS de luz), los cuales viajan por el espacio interestelar a razón de 300.000 km/seg. (Cuanto es una unidad de medición, de QUANTUM).     Hay otra vía alterna que utilizan estos astros para formar Helio a partir de Hidrógeno, pero para que ésta ocurra, se requieren temperaturas muy superiores a los 10 millones de grados. En la reacción, átomos de carbono, nitrógeno u oxígeno sirven como catalizadores. Los iones Hidrógeno se unen al elemento carbono y se cumple un proceso complicado, el cual no vamos a describir en detalles; el Carbono, o en su defecto los restantes elementos ya citados, no van a sufrir ninguna alteración, simplemente van a activar la conversión de Hidrógeno en Helio, liberándose, como en el caso anterior, suficiente energía como para que las estrellas vivan miles de millones de años. , ¿cómo se determina la edad de la Tierra? Por lo que el método más seguro para obtener la «edad» de una roca; se basa en la observación de que el periodo de desintegración de un elemento radiactivo es constante (Edad de la Tierra). Los primeros métodos utilizaban minerales de uranio y torio como materiales de referencia, y evidenciaban que el tiempo geológico total era de por) o menos 2.000 millones de años. El conocimiento de los procesos radiactivos, desarrollados a partir de 1939, ha dado como resultado la existencia de refinadas técnicas de datación radiactiva, que hoy en día son procesos de rutina. El principio básico que preside todos los métodos es que un elemento radiactivo «padre» pasa a ser un elemento «hijo» estable en una proporción constante. 1. El período de desintegración λ (cte. radiactiva) es una fracción del número de átomos iniciales del elemento padre que se desintegran en unidad de tiempo (en Geología la unidad de tiempo es el año). Una forma similar de expresar el fenómeno es lo que se denomina período de vida media (T), que es el período de tiempo necesario para que la mitad de tos átomos del elemento «padre» se desintegren: la relación entre T y λ es T=0,693/λ . 2. Para poder utilizar un elemento radiactivo para datación es esencial conocer T o λ con exactitud. Si, conociendo esta constante, se hace un análisis químico de los elementos «padre» e «hijo» se puede medir el período de tiempo transcurrido. Para minimizar fuentes de error es necesario utilizar minerales que contengan sólo pequeñas proporciones de elementos «padre» e «hijo», y, por lo tanto, ha sido necesario inventar técnicas analíticas de la máxima sensibilidad y precisión. • Desarrollo de un proyecto de investigación:- Radioisótopos.- Radiactividad. -          ¿Cómo funciona un emisor de rayo laser?  El mecanismo utiliza la excitación de una onda estacionaria entre dos espejos, uno opaco y otro translúcido. Como resultado se origina una onda luminosa que rebota en los espejos, al mismo tiempo que escapa por el espejo translúcido. Los alumnos discuten en equipo y presentan sus respuestas y se lleva a cabo una discusión extensa. FASE DE DESARROLLO               Los alumnos desarrollan las actividades de acuerdo a las indicaciones del Profesor -          Solicitar el material requerido para realizar las actividades siguientes: Con el contador de partículas Geiger, encontrar la distancia máxima  para detectar las partículas emitidas por cada muestra de material. Con el termómetro medir la temperatura inicial del hueco de la piedra volcánica, calentar el hueco de la piedra volcánica con la energía solar haciendo coincidir el foco de la lupa en el hueco de piedra durante dos minutos.  Tabular y graficar los datos. Equipo Piedra de rio Piedra volcánica calcita Piedra sulfurosa 1 2 3 4 5 6 -          Tabulan y grafican los datos obtenidos para obtener sus                Conclusiones: 1.- Rayo láser  Se usa un emisor láser de tipo común (llavero). Al apuntar con el emisor a una superficie se puede observar un punto rojo que corresponde a la incidencia del rayo láser sobre esa superficie. Si se espolvorea un polvo entre el emisor y el punto se puede observar el rayo láser debido a la reflexión del mismo en las partículas de polvo. 2.- Rayo láser dentro de un vaso de vidrio  Se utiliza  el vaso de precipitados dentro de la cual se coloca un poco de humo. Desde la parte externa de la caja se activa un emisor láser de tipo común (llavero), se puede observar el rayo solamente dentro de la caja fuera de ella no se percibe. 3.- Rayo láser a través del agua  Se utiliza  vaso de precipitados  con agua en la cual se ha agregado un poquito de leche. Se emite un rayo láser en la parte externa y se dirige de tal manera que atraviese la caja. Se puede observar que el rayo se ve claramente dentro de la caja pero no se percibe fuera de ella. 4.- Trayectoria de la luz en una superficie transparente  En vaso de precipitados que contiene humo se coloca un vidrio transparente en posición vertical. Al hacer incidir un rayo láser, formando un ángulo con la superficie de trasparente, se puede observar que parte del rayo atraviesa la superficie y otra parte se refleja en la misma, siendo de menor intensidad el rayo reflejado. 8.- Reflexión especular de la luz  Se utiliza el  vaso de precipitados contiene un poco de humo. Al hacer incidir un rayo láser, proveniente de un apuntador, sobre un espejo colocado en su base, se puede observar que el rayo se refleja de forma nítida. -          Los alumnos discuten y obtiene conclusiones. FASE DE CIERRE     Al final de las presentaciones, se lleva a cabo una discusión extensa, en la clase, de lo  que se aprendió y aclaración de dudas por parte del Profesor.                     Actividad Extra clase: Los alumnos llevaran la información  a su casa y los que tengan computadora e internet, indagaran los temas de la siguiente sesión, de acuerdo al cronograma.                Los alumnos que tengan PC y Programas elaboraran su informe, empleando el                   programa  Word, para registrar los resultados.
Evaluación	Informe en Power Point de la actividad.     Contenido:     Resumen de la Actividad.
Referencias	www.laserlab.com.mx