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