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