Física Moderna

Relatividad especial

• Relatividad especial — Einstein, 1905
• Postulados — Leyes iguales en inerciales, $c$ constante
• Dilatación del tiempo — $\Delta t=\gamma \Delta t_0$
• Contracción de longitudes — $L=L_0/\gamma$
• Factor de Lorentz — $\gamma =1/\sqrt{1-v^2/c^2}$

Relatividad general

• Relatividad general — Einstein, 1915
• Principio de equivalencia — Gravedad = aceleración
• Curvatura del espacio-tiempo
• Agujeros negros
• Ondas gravitacionales

Energía-masa

• Equivalencia masa-energía — $E=m{c}^2$
• Energía relativista — $E=\gamma m{c}^2$
• Momentum relativista — $p=\gamma mv$

Radiación del cuerpo negro y física cuántica

• Física cuántica
• Radiación del cuerpo negro
• Ley de Stefan-Boltzmann
• Ley de desplazamiento de Wien
• Catástrofe ultravioleta

Efecto fotoeléctrico y Compton

• Efecto fotoeléctrico — Einstein, 1905
• Fotón — Partícula de luz: $E=hf$
• Función de trabajo — $W_0$
• Frecuencia umbral — $f_0=W_0/h$
• Efecto Compton — Dispersión de rayos X

Dualidad onda-partícula

• Dualidad onda-partícula — De Broglie
• Longitud de onda de De Broglie — $\lambda =h/p$
• Principio de incertidumbre — Heisenberg

Física atómica

• Átomo
• Modelo de Thomson — Budín de pasas
• Modelo de Rutherford — Núcleo central
• Modelo de Bohr — Órbitas cuantizadas
• Postulados de Bohr
• Espectro de líneas
• Series espectrales — Lyman, Balmer, Paschen
• Fórmula de Rydberg
• Ecuación de Schrödinger
• Números cuánticos — $n,l,m_l,m_s$
• Orbitales atómicos
• Spin del electrón
• Láser — Emisión estimulada
• Inversión de población

Física nuclear

• Núcleo atómico
• Nucleones — Protones y neutrones
• Número másico — $A$
• Número atómico — $Z$
• Isótopos
• Masa nuclear
• Defecto de masa — $\Delta m=Z{m}_p+N{m}_n-m_{nucleo}$
• Energía de unión — $E_b=\Delta m\cdot c^2$

Radiactividad

• Radiactividad — Desintegración espontánea
• Desintegración alfa — $\alpha$
• Desintegración beta — $\beta$
• Desintegración gamma — $\gamma$
• Ley de desintegración — $N=N_0{e}^{-\lambda t}$
• Vida media — $T_{1/2}=\ln 2/\lambda$

Reacciones y energía nuclear

• Fisión nuclear — División del núcleo
• Fusión nuclear — Unión de núcleos
• Reacción en cadena
• Reactor nuclear
• Energía nuclear
• Centrales nucleares
• Armas nucleares
• Aplicaciones médicas — Radioterapia, trazadores
• Datación radiactiva — Carbono-14

Partículas elementales

• Partículas elementales
• Quarks — Up, down, charm, strange, top, bottom
• Leptones — Electrón, muón, tau, neutrinos
• Bosones — Fotón, gluón, W, Z, Higgs
• Antimateria
• Interacción gravitatoria
• Interacción electromagnética
• Interacción débil — Desintegración beta
• Interacción fuerte — Fuerza nuclear
• Modelo estándar — Teoría de partículas
• Bosón de Higgs — Partícula de Dios

Basado en Serway & Vuille, cap. 26–30.