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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) Niels Bohr.
B) Albert Einstein.
C) Max Planck.
D) Louis de Broglie.
  • 2. ¿Cuál es la unidad de energía utilizada en física atómica y molecular?
A) Joule (J).
B) Hertz (Hz).
C) Electronvoltio (eV).
D) Vatio (W).
  • 3. ¿Cuál es el proceso que describe la emisión de luz por electrones que se mueven entre niveles de energía?
A) Emisión estimulada.
B) Resonancia.
C) Emisión espontánea.
D) Absorción.
  • 4. ¿A qué se refiere el término "átomo de Rydberg"?
A) Átomo con igual número de protones y electrones.
B) Un átomo en una trampa magnética.
C) Un átomo expuesto a luz láser de alta intensidad.
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 covalente.
B) Enlace de hidrógeno.
C) Enlace iónico.
D) Enlace de Van der Waals.
  • 6. ¿Cómo se denomina la curvatura de la luz al pasar de un medio a otro?
A) Dispersión.
B) Difusión.
C) Reflexión.
D) Refracción.
  • 7. ¿Cómo se denomina el proceso por el que un gas o vapor se convierte en líquido?
A) Condensación.
B) Sublimación.
C) Cristalización.
D) Evaporación.
  • 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 Paschen-Back.
B) Efecto Zeeman.
C) Efecto Doppler.
D) Efecto Stark.
  • 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) Fusión
C) Ionización
D) Decaimiento
  • 11. ¿De qué está compuesto el núcleo de un átomo?
A) Electrones y positrones
B) Protones y neutrones
C) Neutrones y electrones
D) Protones y electrones
  • 12. ¿Cómo se denomina el estudio de las interacciones entre la luz y la materia?
A) Astrofísica
B) Mecánica cuántica
C) Óptica
D) Termodinámica
  • 13. ¿Qué fuerza básica es responsable de mantener unido el núcleo de un átomo?
A) Fuerza electromagnética
B) Fuerza nuclear fuerte
C) Fuerza nuclear débil
D) Fuerza gravitatoria
  • 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) Fusión
B) Ionización
C) Decaimiento
D) Excitación
  • 16. ¿A qué científico se atribuye el descubrimiento del electrón?
A) James Clerk Maxwell
B) Erwin Schrödinger
C) Niels Bohr
D) J.J. Thomson
  • 17. ¿Cómo se denomina el número de protones en el núcleo de un átomo?
A) Número de neutrones
B) Número de cargo
C) Número atómico
D) Número de masa
  • 18. ¿Cuál es el número total de electrones en un átomo neutro de oxígeno?
A) 10
B) 6
C) 12
D) 8
  • 19. ¿Qué subcampo de la física estudia el comportamiento de átomos y moléculas?
A) Física de partículas
B) Mecánica cuántica
C) Física atómica
D) Física nuclear
  • 20. ¿Cuál es la unidad de medida de la cantidad de luz absorbida por un material?
A) Reflectancia.
B) Opacidad.
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 Raman.
B) Dispersión Rayleigh.
C) Dispersión Mie.
D) Dispersión Compton.
  • 22. ¿Cuál es la principal unidad de medida utilizada para expresar el tamaño de los átomos y las moléculas?
A) Nanómetro
B) Angstrom (Å)
C) Centímetro
D) Milímetro
  • 23. ¿Qué tipo de radiación electromagnética tiene la mayor energía del espectro electromagnético?
A) Luz visible
B) Ondas de radio
C) Microondas
D) Rayos gamma
  • 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 del infrarrojo lejano (aproximadamente de 30 a 150 μm de longitud de onda)
B) Región de los rayos X
C) Región de los rayos gamma
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) Explorar las propiedades de la materia oscura.
C) Desarrollar nuevos materiales para aplicaciones industriales.
D) Estudiar el comportamiento de los agujeros negros.
  • 28. ¿Quién demostró la transparencia inducida electromagnéticamente?
A) Lene Vestergaard Hau.
B) S. E. Harris.
C) Nikola Tesla.
D) Albert Einstein.
  • 29. ¿Qué técnica se utiliza para realizar mediciones nano-ópticas en física óptica?
A) Técnicas ópticas innovadoras.
B) Microscopía electrónica.
C) Microscopía tradicional.
D) Cristalografía de rayos X.
  • 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) Joseph von Fraunhofer
B) John Dalton
C) Max Planck
D) Dmitri Mendeléyev
  • 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) El modelo del oscilador de Lorentz
B) El descubrimiento de las líneas espectrales de Fraunhofer
C) La teoría del efecto fotoeléctrico de Einstein
D) Las ideas de cuantización de Planck
  • 34. ¿Qué intentaba explicar el modelo atómico de Bohr?
A) La dispersión de partículas alfa
B) Radiación electromagnética dentro de una caja
C) El efecto fotoeléctrico
D) Líneas espectrales del hidrógeno
  • 35. ¿Quién derivó la fórmula para los campos electromagnéticos en equilibrio térmico dentro de una caja?
A) Max Planck
B) Albert Einstein
C) Ernest Rutherford
D) Niels Bohr
  • 36. ¿Cuál era la limitación del modelo de Bohr?
A) Describía la dispersión de partículas alfa.
B) Predijo el efecto fotoeléctrico.
C) Solo podía explicar el comportamiento del hidrógeno.
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) Niels Bohr
D) Erwin Schrödinger
  • 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 movimiento relativo de sistemas cuánticos a velocidades medias o altas.
B) La dinámica de los electrones utilizando métodos de Monte Carlo.
C) Los grados de libertad internos en la dinámica de colisiones.
D) El campo electromagnético en las interacciones láser.
  • 40. En la dinámica de colisiones, ¿cómo se tratan los grados de libertad internos en un enfoque semiclássico?
A) Desde una perspectiva clásica.
B) Desde una perspectiva de la mecánica cuántica.
C) Se ignoran por completo.
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) Todas las velocidades de colisión
B) Colisiones a alta velocidad
C) Colisiones a baja 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) Tanto las condiciones iniciales como los tratamientos posteriores son completamente cuánticos.
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) Todos los tratamientos son clásicos.
  • 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 de enlace
C) Energía de excitación
D) Energía cinética
  • 44. ¿Cuál es el término para los electrones que ocupan una capa alrededor del núcleo?
A) Estado virtual
B) Estado libre
C) Estado ligado
D) Estado excitado
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