PLAN CURRICULAR COLEGIO COLOMBO BRITANICO BACHILLERATO MATERIA FISICA ELABORADO POR Martha Elena Agudelo H. APROBADO POR Geoffrey Watson Jefe de Sección GRADO 12 HL AÑO ACADEMICO 2010- 2011 Unidad Conocimientos Opción G: Ondas electromagnéticas La naturaleza y las propiedades de las ondas electromagnéticas Objetivo general IB Proporcionar oportunidades para el estudio científico y el desarrollo de la creatividad dentro de un contexto global que estimule y desafíe intelectualmente a los alumnos Proporcionar un cuerpo de conocimientos, métodos y técnicas propios de la ciencia y la tecnología 1 Capacitar a los alumnos para que apliquen y utilicen el cuerpo de conocimientos, métodos y técnicas DE-PC-FT-01 Versión 3 Objetivo especifico IB Resuma la naturaleza de las ondas electromagnéticas. Estándar MEN Criterios de evaluación 1.Conocimiento y comprensión Describa las diferentes regiones del espectro electromagnético. 2.Aplicación y uso Describa que se entiende por dispersión de ondas electromagnéticas. Describa la dispersión de ondas electromagnéticas en función de la dependencia que tiene el índice de refracción respecto a la longitud de onda. 3. Análisis y evaluación 4. Habilidades practicas Distinga entre transmisión, absorción y Edición Nov 2009 PLAN CURRICULAR COLEGIO COLOMBO BRITANICO BACHILLERATO propios de la ciencia y la tecnología dispersión de la radiación. Desarrollar la capacidad de analizar, evaluar y sintetizar la información científica Discuta ejemplos de transmisión, absorción y dispersión de la radiación Desarrollar habilidades de experimentación y de investigación científica Láser Generar una toma de conciencia sobre el valor y la necesidad de colaborar y comunicarse de manera eficaz en las actividades científicas Desarrollar la apreciación de las posibilidades y limitaciones de la DE-PC-FT-01 Versión 3 Reconozco y diferencio modelos para explicar la naturaleza y el comportamiento de la luz. Identifico aplicaciones de los diferentes modelos de la luz Explique los términos monocromático y coherente. Identifique la luz del laser como una fuente de luz coherente. Resuma el mecanismo para la producción de la luz laser. Resuma una aplicación del uso del laser. Defina los términos eje principal, punto focal, distancia focal y Amplificación lineal tal como se aplican a una Edición Nov 2009 PLAN CURRICULAR COLEGIO COLOMBO BRITANICO BACHILLERATO ciencia y los científicos Instrumentos ópticos Desarrollar la competencia en el uso de las tecnologías de la información y las comunicaciones para aplicarlas al estudio de la ciencia Aumentar la comprensión de las implicaciones morales, éticas, sociales, económicas y medioambientales del uso de la ciencia y la tecnología Fomentar la comprensión de las relaciones entre las distintas disciplinas científicas y la naturaleza abarcadora DE-PC-FT-01 Versión 3 lente convergente (convexa). Defina potencia de una lente convexa y dioptría. Defina amplificación lineal. Construya diagramas de rayos para localizar la imagen formada por una lente convexa. Distinga una imagen real de una imagen virtual. Aplique el convenio de “real es positivo, y virtual es negativo” a la formula para la lente delgada. Resuelva problemas para una lente convexa sencilla, utilizando la formula para la lente Edición Nov 2009 PLAN CURRICULAR COLEGIO COLOMBO BRITANICO BACHILLERATO del método científico delgada. Defina los términos punto lejano y punto próximo para el ojo desnudo. Defina amplificación angular. La lupa Deduzca la fórmula del aumento angular de una lupa para imágenes formadas en el punto próximo y en el infinito. Construya un diagrama de rayos para un microscopio compuesto en el que la imagen final se forme cerca del punto próximo del ojo (ajuste normal). El microscopio compuesto y el telescopio astronómico DE-PC-FT-01 Construya un diagrama de rayos para un Versión 3 Edición Nov 2009 PLAN CURRICULAR COLEGIO COLOMBO BRITANICO BACHILLERATO telescopio astronómico en el que la imagen final se forme cerca del punto próximo del ojo (ajuste normal). Indique la ecuación que relaciona la amplificación angular con las distancias focales de las lentes del telescopio astronómico, en ajuste normal. Resuelva problemas relacionados con microscopios compuestos y telescopios astronómicos. Explique el significado de la aberración esférica y de la aberración cromática tal y como las produce una única lente. DE-PC-FT-01 Versión 3 Edición Nov 2009 PLAN CURRICULAR COLEGIO COLOMBO BRITANICO BACHILLERATO Aberraciones Describa como se puede reducir la aberración esférica de una lente. Describa como se puede reducir la aberración cromática de una lente. Indique las condiciones necesarias para observar interferencia entre dos fuentes. Utilizando el principio de superposición, explique el diagrama de interferencias producido por las ondas procedentes de dos fuentes puntuales coherentes. Interferencia de ondas procedentes de dos fuentes Resuma un experimento de doble rendija para la luz, y DE-PC-FT-01 Versión 3 Edición Nov 2009 PLAN CURRICULAR COLEGIO COLOMBO BRITANICO BACHILLERATO dibuje la distribucion de intensidades del diagrama de franjas observado. Resuelva problemas que involucren la interferencia de dos fuentes. Describa el efecto que tiene aumentar el número de rendijas sobre la distribución de intensidades de la doble rendija. Red de difracción Difracción por muchas rendijas Deduzca la formula de la red de difracción para incidencia normal. Resuma el uso de las redes de difracción para medir longitudes de onda. Resuelva problemas que involucren redes de DE-PC-FT-01 Versión 3 Edición Nov 2009 PLAN CURRICULAR COLEGIO COLOMBO BRITANICO BACHILLERATO difracción. Describa un modelo de átomo constituido por un pequeño núcleo rodeado de electrones TEMA Física atómica y nuclear E l átomo Resuma las pruebas que apoyan el modelo nuclear del átomo Resuma una limitación del modelo simple del átomo nuclear Estructura nuclear Resuma las pruebas de la existencia de niveles de energía atómicos Explique los términos núclido, isótopo y nucleón. DE-PC-FT-01 Versión 3 Edición Nov 2009 PLAN CURRICULAR COLEGIO COLOMBO BRITANICO BACHILLERATO Defina número de nucleones A, número de protones Z y número de neutrones N Describa las interacciones que tienen lugar en un núcleo Describa el fenómeno de la desintegración radiactiva natural Desintegración radiactiva Describa las propiedades de las partículas alfa, beta y gamma Resuma los efectos biológicos de la radiación ionizante Explique por qué unos núcleos son DE-PC-FT-01 Versión 3 Edición Nov 2009 PLAN CURRICULAR COLEGIO COLOMBO BRITANICO BACHILLERATO estables, mientras que otros resultan inestables Indique cómo la desintegración radiactiva es un proceso aleatorio y cómo decrece exponencialmente con el tiempo Defina el término semivida radiactiva y determine la de un núclido a partir de una curva de desintegración Semivida Resuelva problemas de desintegraciones radiactivas que incluyan números enteros de semividas Describa y dé un DE-PC-FT-01 Versión 3 Edición Nov 2009 PLAN CURRICULAR COLEGIO COLOMBO BRITANICO BACHILLERATO ejemplo de transmutación artificial Construya y complete ecuaciones nucleares Defina el término unidad de masa atómica Aplique la relación de equivalencia masa – energía de Einstein Defina los conceptos y resuelva problemas de defecto de masa, energía de enlace Describa los procesos de fisión nuclear y fusión y resuelva problemas Reacciones nucleares, fisión y fusión DE-PC-FT-01 Versión 3 Edición Nov 2009 PLAN CURRICULAR COLEGIO COLOMBO BRITANICO BACHILLERATO Describa el efecto fotoeléctrico Describa el concepto de fotón y utilícelo para explicar el efecto fotoeléctrico Describa y explique un experimento que compruebe el modelo de Einstein Resuelva problemas relacionados con el efecto fotoeléctrico Describa la hipótesis de De Broglie y el concepto de ondas de materia Resuma un experimento que verifique la hipótesis de De Broglie Resuelva problemas DE-PC-FT-01 Versión 3 Edición Nov 2009 PLAN CURRICULAR COLEGIO COLOMBO BRITANICO BACHILLERATO relacionados con las ondas de materia Resuma un procedimiento de laboratorio para producir y observar espectros atómicos Explique como los espectros atómicos de líneas constituyen una prueba de la cuantización de la energía en los átomos Calcule las longitudes de onda de las líneas espectrales a partir de las diferencias entre los niveles de energía y viceversa Explique el origen de los niveles energía atómica en función del modelo de electrón en una caja DE-PC-FT-01 Versión 3 Edición Nov 2009 PLAN CURRICULAR COLEGIO COLOMBO BRITANICO BACHILLERATO Resuma el modelo de Schodringer del átomo de hidrogeno Resuma el principio de incertidumbre de Heisenberg en relación con la posición y el momento, y con el tiempo y la energía. Explique como pueden estimarse los radios de los núcleos, a partir de experimentos de dispersión de partículas cargadas Describa como pueden determinarse las masas de los núcleos utilizando un espectrómetro de masas de Bainbridge Describa una prueba de la existencia de niveles de energía DE-PC-FT-01 Versión 3 Edición Nov 2009 PLAN CURRICULAR COLEGIO COLOMBO BRITANICO BACHILLERATO nucleares Describa la desintegración mencionando la existencia del neutrino Indique el enunciado de la ley de desintegración radiactiva como una función exponencial y defina la constante de desintegración Deduzca la relación entre la constante de desintegración y la semivida Resuma métodos para medir la semivida de un isotopo Resuelva problemas relacionados con la semivida radiactiva DE-PC-FT-01 Versión 3 Edición Nov 2009 PLAN CURRICULAR COLEGIO COLOMBO BRITANICO BACHILLERATO Describa el efecto fotoeléctrico FISICA CUANTICA Y FISICA NUCLEAR Describa el concepto de fotón y utilícelo para explicar el efecto fotoeléctrico Física cuántica Describa y explique un experimento que compruebe el modelo de Einstein Física cuántica de la radiación Resuelva problemas relacionados con el efecto fotoeléctrico Describa la hipótesis de De Broglie y el concepto de ondas de materia La naturaleza ondulatoria de la materia Resuma un experimento que verifique la hipótesis de De Broglie Resuelva problemas relacionados con las DE-PC-FT-01 Versión 3 Edición Nov 2009 PLAN CURRICULAR COLEGIO COLOMBO BRITANICO BACHILLERATO ondas de materia Resuma un procedimiento de laboratorio para producir y observar espectros atómicos Espectros atómicos y estados de energía atómicos Explique como los espectros atómicos de líneas constituyen una prueba de la cuantización de la energía en los átomos Calcule las longitudes de onda de las líneas espectrales a partir de las diferencias entre los niveles de energía y viceversa Explique el origen de los niveles energía atómica en función del modelo de electrón en una caja Resuma el modelo de DE-PC-FT-01 Versión 3 Edición Nov 2009 PLAN CURRICULAR COLEGIO COLOMBO BRITANICO BACHILLERATO Schodringer del átomo de hidrogeno Resuma el principio de incertidumbre de Heisenberg en relación con la posición y el momento, y con el tiempo y la energía. Explique como pueden estimarse los radios de los núcleos, a partir de experimentos de dispersión de partículas cargadas Física Nuclear Describa como pueden determinarse las masas de los núcleos utilizando un espectrómetro de masas de Bainbridge Describa una prueba de la existencia de niveles de energía nucleares DE-PC-FT-01 Versión 3 Edición Nov 2009 PLAN CURRICULAR COLEGIO COLOMBO BRITANICO BACHILLERATO Describa la desintegración mencionando la existencia del neutrino Desintegración radiactiva Indique el enunciado de la ley de desintegración radiactiva como una función exponencial y defina la constante de desintegración Deduzca la relación entre la constante de desintegración y la semivida Resuma métodos para medir la semivida de un isotopo Resuelva problemas relacionados con la semivida radiactiva DE-PC-FT-01 Versión 3 Edición Nov 2009 PLAN CURRICULAR COLEGIO COLOMBO BRITANICO BACHILLERATO DE-PC-FT-01 Versión 3 Edición Nov 2009