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