2. AVANTGUARDA A LA
RECERCA CIENTÍFICA
Una de les teories científiques més
innovadores i actuals que intenta explicar
com funciona l’Univers al qual vivim és:
LA TEORIA DE CORDES
3. TEORIA DE CORDES
Aquesta teoria proposa que la part més
petita en la què es pot subdividir qualsevol
part de l’Univers és una “corda” que pot
tenir el següent aspecte:
4. ESPAI - TEMPS
De manera que, si poguèssim mirar amb
un microscopi molt potent (tant que
encara no s’ha pogut fabricar), l’espai i el
temps que percibim seria així:
5. TOTES LES CORDES
VIBREN
Aquestes cordes vibren com ho fan les
d’una guitarra…
6. i, en lloc de manifestar-se en forma de
diferents tipus de sons, es manifesten en
forma de:
FORÇA ENERGIA
MATÈRIA
10. ENERGIA
E. ELÈCTRICA
E. POTENCIAL
CINÈTICA
CALORÍFICA
11. MATÈRIA
És tot allò que té massa i ocupa un volum.
D’aquest aspecte ens ocuparem
aquest curs.
12. COM S’ORGANITZA LA
MATÈRIA?
Segons la manera com vibren aquestes
cordes apareixen diferents tipus de
partícules.
Les més importants i estables són:
QUARKS ELECTRONS
Aquestes partícules s’uneixen formant els:
13. ÀTOMS
Formats per:
- Nucli: - PROTONS : formats per 3 quarks:
(2 ups i 1 down)
- NEUTRONS : formats per 3 quarks:
(2 down i 1 up)
-ESCORÇA: - ELECTRONS
15. Amb aquestes
combinacions d’àtoms…
Es formen totes les substàncies que
coneixem, tant:
- Les naturals:
- Com les artificials:
16. MODELS ATÒMICS
L’home sempre ha intentat explicar la
naturalesa…
Al llarg de la Història va a proposar
diferents models per explicar com estaven
formades totes les substàncies
materials…
17. DEMÒCRIT
(460 a.c. – 370 a.c)
Va esser un filòsof grec que va pensar
que la matèria podia estar formada per
unes partícules petites que va anomenar
ÀTOMS
(en grec antic significa: indivisible)
18. DALTON
(1808)
Explica la combinació de diferents tipus
d’àtoms en proporcions fixes.
23. BOHR
1913
Descobriment dels nivells d’energia on es situen els
electrons:
L’electró, dins l’àtom, pot adoptar només els nivells
d’energia que corresponen a estats estacionaris
E = -k/n2
24. Experiment:
Espectres atòmics:
Les línies espectrals corresponen als diferents trànsits
electrònics entre els distints nivells energètics, limitats
pels valors de n.
25. PLANCK
1900
QUANTUMS
Els electrons absorbeixen o s’emeten
l’energia electromagnètica de la llum en
petits paquets anomenats quantums.
E = h·f
Constant de Plank h = 6,6261·10 -34 J·s
26. LA LLUM
La llum es comporta de dues maneres:
-Com si fos matèria: Naturalesa
corpuscular.
(Proposada per Newton i Einstein)
- Com si fos energia transportada en una
ona: Naturalesa ondulatòria.
(Proposada per Huygens i Maxwell)
27. Naturalesa electromagnètica de la
llum
És una ona autogenerada per variacions
de camps elèctrics i magnètics que
viatgen a la velocitat de la llum “c = 3·108
m·s-1”
ESPECTRE ELECTROMAGNÈTIC
30. ELECTRONS
De Broglie
1924
Els electrons es troben a uns espais (amb
diferents formes) al voltant del nucli
anomenats:
ORBITALS ATÒMICS
On hi ha una alta probabilitat de trobar
l’electró.
31. PRINCIPI
D’INCERTESA
HEISENBERG
1927
És impossible determinar simultàniament i
amb total exactitud el valor de la posició i
la velocitat d’una partícula quan s’estudia
el seu comportament.
Δx·Δp ≥ h/4π
“El fet de mesurar implica una alteració en
el moviment de la partícula”
32. ORBITALS ATÒMICS
N’hi ha quatre tipus: s, p, d, f
(Per recordar-los: “sopa de fideus”)
De “s” només n’hi ha 1
De “p” n’hi ha 3
De “d” n’hi ha 5
De “f” n’hi ha 7
34. Dins cada orbital només pot haver-hi 2 e -
Per tant:
- Dins els orbitals “s ” hi caben: 2 x 1 = 2
- Dins els orbitals “p ” hi caben: 2 x 3 = 6
- Dins els orbitals “d ” hi caben: 2 x 5 = 10
- Dins els orbitals “f ” hi caben: 2 x 7 = 14
Per saber com es col·loquen s’utilitza el ...
37. L’ÀTOM ÉS
ELECTRICAMENT
NEUTRE
L’àtom normalment té el mateix nombre
de protons que electrons, per tant, el
nombre de càrregues positives es igual al
de negatives i així l’àtom és electricament
neutre.
+ = -
38. Però potser l’àtom perdi o guanyi
electrons quedant carregat, així
s’anomena: IÓ .
Si perd electrons llavors hi ha més protons
que electrons i així l’àtom està carregat
positivament i s’anomena: CATIÓ .
Si guanya electrons llavors hi ha més
electrons que protons, l’àtom queda
carregat negativament i s’anomena:
ANIÓ .
39. Rosa Mª Rodríguez García-Caro
Departament de física i química
IES ALCÚDIA
MALLORCA