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Física atómica, molecular y óptica - Examen
  • 1. La física atómica, molecular y óptica es la rama de la física que estudia y explora el comportamiento de los átomos, las moléculas y la luz. Este campo profundiza en los principios fundamentales que rigen las interacciones y la dinámica de las partículas a escala atómica y molecular. Los investigadores de este campo estudian una amplia gama de fenómenos, como la estructura atómica y molecular, la espectroscopia, las reacciones químicas y las interacciones de átomos y moléculas con la radiación electromagnética. El estudio de estos procesos permite a los científicos comprender mejor la naturaleza fundamental de la materia y la luz, lo que se traduce en avances en campos como la mecánica cuántica, la óptica cuántica y la tecnología láser. En general, el estudio de la física atómica, molecular y óptica desempeña un papel crucial en la comprensión del mundo físico en su nivel más fundamental.

    ¿Qué físico introdujo el concepto de dualidad onda-partícula de la luz?
A) Max Planck.
B) Louis de Broglie.
C) Niels Bohr.
D) Albert Einstein.
  • 2. ¿Cuál es la unidad de energía utilizada en física atómica y molecular?
A) Hertz (Hz).
B) Joule (J).
C) Vatio (W).
D) Electronvoltio (eV).
  • 3. ¿Cuál es el proceso que describe la emisión de luz por electrones que se mueven entre niveles de energía?
A) Emisión estimulada.
B) Emisión espontánea.
C) Resonancia.
D) Absorción.
  • 4. ¿A qué se refiere el término "átomo de Rydberg"?
A) Un átomo en una trampa magnética.
B) Átomo con igual número de protones y electrones.
C) Un átomo con un electrón muy excitado.
D) Un átomo expuesto a luz láser de alta intensidad.
  • 5. En una molécula, ¿cómo se denomina un enlace formado por el intercambio de pares de electrones?
A) Enlace de Van der Waals.
B) Enlace de hidrógeno.
C) Enlace covalente.
D) Enlace iónico.
  • 6. ¿Cómo se denomina la curvatura de la luz al pasar de un medio a otro?
A) Dispersión.
B) Reflexión.
C) Difusión.
D) Refracción.
  • 7. ¿Cómo se denomina el proceso por el que un gas o vapor se convierte en líquido?
A) Evaporación.
B) Sublimación.
C) Cristalización.
D) Condensación.
  • 8. ¿Cómo se denomina el proceso por el que la luz se curva alrededor de un objeto?
A) Difracción.
B) Reflexión.
C) Refracción.
D) Absorción.
  • 9. En espectroscopia atómica, ¿cómo se denomina el desplazamiento de la posición de las líneas espectrales debido a un campo magnético externo?
A) Efecto Stark.
B) Efecto Paschen-Back.
C) Efecto Doppler.
D) Efecto Zeeman.
  • 10. ¿Cómo se denomina el proceso por el que un átomo absorbe un fotón de luz y pasa a un nivel de energía superior?
A) Decaimiento
B) Fusión
C) Ionización
D) Excitación
  • 11. ¿De qué está compuesto el núcleo de un átomo?
A) Protones y neutrones
B) Protones y electrones
C) Neutrones y electrones
D) Electrones y positrones
  • 12. ¿Cómo se denomina el estudio de las interacciones entre la luz y la materia?
A) Astrofísica
B) Óptica
C) Termodinámica
D) Mecánica cuántica
  • 13. ¿Qué fuerza básica es responsable de mantener unido el núcleo de un átomo?
A) Fuerza nuclear fuerte
B) Fuerza nuclear débil
C) Fuerza electromagnética
D) Fuerza gravitatoria
  • 14. En el modelo de Bohr del átomo, ¿qué órbitas ocupan los electrones?
A) Órbitas elípticas
B) Órbitas cuantizadas
C) Órbitas circulares
D) Órbitas aleatorias
  • 15. ¿Cómo se denomina el proceso por el que un átomo pierde un electrón?
A) Decaimiento
B) Excitación
C) Ionización
D) Fusión
  • 16. ¿A qué científico se atribuye el descubrimiento del electrón?
A) Erwin Schrödinger
B) Niels Bohr
C) James Clerk Maxwell
D) J.J. Thomson
  • 17. ¿Cómo se denomina el número de protones en el núcleo de un átomo?
A) Número de masa
B) Número de neutrones
C) Número atómico
D) Número de cargo
  • 18. ¿Cuál es el número total de electrones en un átomo neutro de oxígeno?
A) 10
B) 6
C) 8
D) 12
  • 19. ¿Qué subcampo de la física estudia el comportamiento de átomos y moléculas?
A) Física nuclear
B) Mecánica cuántica
C) Física atómica
D) Física de partículas
  • 20. ¿Cuál es la unidad de medida de la cantidad de luz absorbida por un material?
A) Transmitancia.
B) Absorbancia.
C) Reflectancia.
D) Opacidad.
  • 21. ¿Cómo se denomina el proceso de dispersión de la luz en todas las direcciones al atravesar un medio?
A) Dispersión Compton.
B) Dispersión Raman.
C) Dispersión Mie.
D) Dispersión Rayleigh.
  • 22. ¿Cuál es la principal unidad de medida utilizada para expresar el tamaño de los átomos y las moléculas?
A) Angstrom (Å)
B) Milímetro
C) Centímetro
D) Nanómetro
  • 23. ¿Qué tipo de radiación electromagnética tiene la mayor energía del espectro electromagnético?
A) Microondas
B) Rayos gamma
C) Ondas de radio
D) Luz visible
  • 24. En física molecular, ¿qué grados de libertad adicionales crean Hamiltonianos más complejos?
A) Núcleos atómicos por sí solos
B) Interacciones de fotones
C) Estados de espín electrónico
D) Estructura molecular
  • 25. ¿En qué parte del espectro electromagnético se encuentran típicamente los espectros de rotación pura?
A) Región de los rayos gamma
B) Región de la luz visible
C) Región del infrarrojo lejano (aproximadamente de 30 a 150 μm de longitud de onda)
D) Región de los rayos X
  • 26. ¿Qué se puede calcular a partir de la medición de las propiedades espectrales de rotación y vibración de las moléculas?
A) La velocidad de la luz.
B) La masa de los electrones.
C) La constante gravitacional.
D) La distancia entre los núcleos.
  • 27. ¿De qué se ocupa principalmente la química cuántica?
A) Desarrollar nuevos materiales para aplicaciones industriales.
B) Estudiar el comportamiento de los agujeros negros.
C) Explorar las propiedades de la materia oscura.
D) Comprender la dinámica de los sistemas, particularmente de las moléculas.
  • 28. ¿Quién demostró la transparencia inducida electromagnéticamente?
A) Lene Vestergaard Hau.
B) Albert Einstein.
C) Nikola Tesla.
D) S. E. Harris.
  • 29. ¿Qué técnica se utiliza para realizar mediciones nano-ópticas en física óptica?
A) Microscopía tradicional.
B) Cristalografía de rayos X.
C) Técnicas ópticas innovadoras.
D) Microscopía electrónica.
  • 30. ¿En qué se centra la tomografía de coherencia óptica?
A) Interferometría de baja coherencia.
B) Resonancia magnética nuclear.
C) Imágenes de alta resolución de tejidos biológicos.
D) Medición del estado cuántico.
  • 31. ¿Quién desarrolló la teoría de que la materia estaba compuesta de átomos en el siglo XVIII?
A) Dmitri Mendeléyev
B) John Dalton
C) Joseph von Fraunhofer
D) Max Planck
  • 32. ¿Qué físico descubrió las líneas espectrales que relacionaron la física atómica con la óptica?
A) Joseph von Fraunhofer
B) John Dalton
C) Max Planck
D) Hendrik Lorentz
  • 33. ¿Qué modelo combinó Niels Bohr con el modelo atómico de Rutherford?
A) Las ideas de cuantización de Planck
B) La teoría del efecto fotoeléctrico de Einstein
C) El modelo del oscilador de Lorentz
D) El descubrimiento de las líneas espectrales de Fraunhofer
  • 34. ¿Qué intentaba explicar el modelo atómico de Bohr?
A) El efecto fotoeléctrico
B) Radiación electromagnética dentro de una caja
C) La dispersión de partículas alfa
D) Líneas espectrales del hidrógeno
  • 35. ¿Quién derivó la fórmula para los campos electromagnéticos en equilibrio térmico dentro de una caja?
A) Albert Einstein
B) Ernest Rutherford
C) Niels Bohr
D) Max Planck
  • 36. ¿Cuál era la limitación del modelo de Bohr?
A) Solo podía explicar el comportamiento del hidrógeno.
B) Predijo el efecto fotoeléctrico.
C) Explicaba la radiación de cuerpo negro.
D) Describía la dispersión de partículas alfa.
  • 37. ¿Quién formuló la mecánica matricial, un desarrollo clave en la mecánica cuántica?
A) Werner Heisenberg
B) Erwin Schrödinger
C) Niels Bohr
D) Albert Einstein
  • 38. ¿Quién descubrió la ecuación de Schrödinger?
A) Max Planck
B) Werner Heisenberg
C) Erwin Schrödinger
D) Louis de Broglie
  • 39. En los modelos semiclásicos dentro de la mecánica cuántica aplicada, ¿qué aspecto se suele tratar de forma clásica?
A) El campo electromagnético en las interacciones láser.
B) El movimiento relativo de sistemas cuánticos a velocidades medias o altas.
C) La dinámica de los electrones utilizando métodos de Monte Carlo.
D) Los grados de libertad internos en la dinámica de colisiones.
  • 40. En la dinámica de colisiones, ¿cómo se tratan los grados de libertad internos en un enfoque semiclássico?
A) Utilizando métodos de Monte Carlo clásicos.
B) Se ignoran por completo.
C) Desde una perspectiva de la mecánica cuántica.
D) Desde una perspectiva clásica.
  • 41. ¿A qué velocidades falla la aproximación de tratar los núcleos de manera clásica y los electrones de manera cuántica?
A) Colisiones a baja velocidad
B) Todas las velocidades de colisión
C) Colisiones a alta velocidad
D) Colisiones a velocidad media
  • 42. ¿Cuál es el tratamiento característico en los métodos de Monte Carlo clásicos para la dinámica de electrones?
A) Solo el estado final se trata de forma clásica.
B) Todos los tratamientos son clásicos.
C) Las condiciones iniciales se calculan mediante la mecánica cuántica, pero el tratamiento posterior es clásico.
D) Tanto las condiciones iniciales como los tratamientos posteriores son completamente cuánticos.
  • 43. ¿Cuál es el término que se utiliza para describir la energía necesaria para remover un electrón de su órbita?
A) Energía de excitación
B) Energía cinética
C) Energía de enlace
D) Potencial de ionización
  • 44. ¿Cuál es el término para los electrones que ocupan una capa alrededor del núcleo?
A) Estado libre
B) Estado ligado
C) Estado excitado
D) Estado virtual
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