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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) Niels Bohr.
C) Albert Einstein.
D) Max Planck.
  • 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) Emisión estimulada.
B) Resonancia.
C) Emisión espontánea.
D) Absorción.
  • 4. ¿A qué se refiere el término "átomo de Rydberg"?
A) Un átomo con un electrón muy excitado.
B) Un átomo expuesto a luz láser de alta intensidad.
C) Átomo con igual número de protones y electrones.
D) Un átomo en una trampa magnética.
  • 5. En una molécula, ¿cómo se denomina un enlace formado por el intercambio de pares de electrones?
A) Enlace covalente.
B) Enlace iónico.
C) Enlace de hidrógeno.
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) Evaporación.
D) Cristalización.
  • 8. ¿Cómo se denomina el proceso por el que la luz se curva alrededor de un objeto?
A) Absorción.
B) Refracción.
C) Reflexión.
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 Zeeman.
C) Efecto Stark.
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) Decaimiento
C) Excitación
D) Ionización
  • 11. ¿De qué está compuesto el núcleo de un átomo?
A) Protones y neutrones
B) Neutrones y electrones
C) Electrones y positrones
D) Protones y electrones
  • 12. ¿Cómo se denomina el estudio de las interacciones entre la luz y la materia?
A) Astrofísica
B) Óptica
C) Mecánica cuántica
D) Termodinámica
  • 13. ¿Qué fuerza básica es responsable de mantener unido el núcleo de un átomo?
A) Fuerza nuclear fuerte
B) Fuerza electromagnética
C) Fuerza gravitatoria
D) Fuerza nuclear débil
  • 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) Ionización
B) Fusión
C) Excitación
D) Decaimiento
  • 16. ¿A qué científico se atribuye el descubrimiento del electrón?
A) Niels Bohr
B) J.J. Thomson
C) Erwin Schrödinger
D) James Clerk Maxwell
  • 17. ¿Cómo se denomina el número de protones en el núcleo de un átomo?
A) Número de neutrones
B) Número atómico
C) Número de masa
D) Número de cargo
  • 18. ¿Cuál es la principal unidad de medida utilizada para expresar el tamaño de los átomos y las moléculas?
A) Angstrom (Å)
B) Centímetro
C) Milímetro
D) Nanómetro
  • 19. ¿Quién formuló la mecánica matricial, un desarrollo clave en la mecánica cuántica?
A) Albert Einstein
B) Erwin Schrödinger
C) Niels Bohr
D) Werner Heisenberg
  • 20. ¿Quién demostró la transparencia inducida electromagnéticamente?
A) Albert Einstein.
B) Nikola Tesla.
C) Lene Vestergaard Hau.
D) S. E. Harris.
  • 21. ¿Qué tipo de radiación electromagnética tiene la mayor energía del espectro electromagnético?
A) Luz visible
B) Ondas de radio
C) Microondas
D) Rayos gamma
  • 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) Energía cinética
C) Potencial de ionización
D) Energía de enlace
  • 23. ¿Cuál era la limitación del modelo de Bohr?
A) Explicaba la radiación de cuerpo negro.
B) Describía la dispersión de partículas alfa.
C) Solo podía explicar el comportamiento del hidrógeno.
D) Predijo el efecto fotoeléctrico.
  • 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) El modelo del oscilador de Lorentz
B) El descubrimiento de las líneas espectrales de Fraunhofer
C) Las ideas de cuantización de Planck
D) La teoría del efecto fotoeléctrico de Einstein
  • 26. ¿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
  • 27. ¿Qué subcampo de la física estudia el comportamiento de átomos y moléculas?
A) Física nuclear
B) Física atómica
C) Física de partículas
D) Mecánica cuántica
  • 28. ¿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) Tanto las condiciones iniciales como los tratamientos posteriores son completamente cuánticos.
D) Las condiciones iniciales se calculan mediante la mecánica cuántica, pero el tratamiento posterior es clásico.
  • 29. ¿De qué se ocupa principalmente la química cuántica?
A) Explorar las propiedades de la materia oscura.
B) Comprender la dinámica de los sistemas, particularmente de las moléculas.
C) Estudiar el comportamiento de los agujeros negros.
D) Desarrollar nuevos materiales para aplicaciones industriales.
  • 30. ¿Qué técnica se utiliza para realizar mediciones nano-ópticas en física óptica?
A) Microscopía electrónica.
B) Microscopía tradicional.
C) Técnicas ópticas innovadoras.
D) Cristalografía de rayos X.
  • 31. ¿Quién descubrió la ecuación de Schrödinger?
A) Max Planck
B) Werner Heisenberg
C) Louis de Broglie
D) Erwin Schrödinger
  • 32. ¿Cuál es la unidad de medida de la cantidad de luz absorbida por un material?
A) Opacidad.
B) Transmitancia.
C) Reflectancia.
D) Absorbancia.
  • 33. ¿Quién desarrolló la teoría de que la materia estaba compuesta de átomos en el siglo XVIII?
A) Joseph von Fraunhofer
B) John Dalton
C) Dmitri Mendeléyev
D) Max Planck
  • 34. ¿Cuál es el término para los electrones que ocupan una capa alrededor del núcleo?
A) Estado excitado
B) Estado ligado
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 Raman.
B) Dispersión Mie.
C) Dispersión Rayleigh.
D) Dispersión Compton.
  • 36. ¿Qué intentaba explicar el modelo atómico de Bohr?
A) Radiación electromagnética dentro de una caja
B) La dispersión de partículas alfa
C) El efecto fotoeléctrico
D) Líneas espectrales del hidrógeno
  • 37. ¿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
  • 38. 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.
  • 39. ¿En qué parte del espectro electromagnético se encuentran típicamente los espectros de rotación pura?
A) Región de los rayos X
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 gamma
  • 40. ¿Qué físico descubrió las líneas espectrales que relacionaron la física atómica con la óptica?
A) John Dalton
B) Joseph von Fraunhofer
C) Max Planck
D) Hendrik Lorentz
  • 41. ¿Qué se puede calcular a partir de la medición de las propiedades espectrales de rotación y vibración de las moléculas?
A) La masa de los electrones.
B) La constante gravitacional.
C) La velocidad de la luz.
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) Utilizando métodos de Monte Carlo clásicos.
B) Desde una perspectiva clásica.
C) Se ignoran por completo.
D) Desde una perspectiva de la mecánica cuántica.
  • 43. ¿En qué se centra la tomografía de coherencia óptica?
A) Medición del estado cuántico.
B) Imágenes de alta resolución de tejidos biológicos.
C) Interferometría de baja coherencia.
D) Resonancia magnética nuclear.
  • 44. ¿Cuál es el número total de electrones en un átomo neutro de oxígeno?
A) 6
B) 8
C) 12
D) 10
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