- Portada
- Carta pedagógica de colores
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- Contenido Breve
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- Acerca de los autores
- Prefacio
- Al estudiante
- Parte 4 Electricidad y magnetismo
- 22 Campos eléctricos
- 22.1 Propiedades de las cargas eléctricas
- 22.2 Objetos cargados mediante inducción
- 22.3 Ley de Coulomb
- 22.4 Modelo de análisis: Partícula en un campo (eléctrico)
- 22.5 Líneas de campo eléctrico
- 22.6 Movimiento de partículas cargadas en un campo eléctrico uniforme
- Resumen
- › Definiciones
- › Conceptos y principios
- › Análisis de modelos para la resolución de problemas
- Piense, dialogue y comparta
- Problemas
- 23 Distribuciones continuas de carga y ley de Gauss
- 23.1 Campo eléctrico de una distribución de carga continua
- 23.2 Flujo eléctrico
- 23.3 Ley de Gauss
- 23.4 Aplicación de la ley de Gauss a varias distribuciones de carga
- Resumen
- › Definiciones
- › Conceptos y principios
- Piense, dialogue y comparta
- Problemas
- 24 Potencial eléctrico
- 24.1 Potencial eléctrico y diferencia de potencial
- 24.2 Diferencias de potencial en un campo eléctrico uniforme
- 24.3 Potencial eléctrico y energía potencia debida a cargas puntuales
- 24.4 Obtención del valor del campo eléctrico a partir del potencial eléctrico
- 25.5 Potencial eléctrico debido a distribuciones continuas de carga
- 24.6 Conductores en equilibrio electrostático
- Una cavidad dentro de un conductor
- Resumen
- › Definiciones
- › Conceptos y principios
- Piense, dialogue y comparta
- Problemas
- 25 Capacitancia y materiales dieléctricos
- 25.1 Definición de capacitancia
- 25.2 Cálculo de la capacitancia
- 25.3 Combinaciones de capacitores
- Combinación en paralelo
- Combinación en serie
- 25.4 Energía almacenada en un capacitor con carga
- 25.5 Capacitores con material dieléctrico
- 25.6 Dipolo eléctrico en un campo eléctrico
- 25.7 Descripción atómica de los materiales dieléctricos
- Resumen
- › Definiciones
- › Conceptos y principios
- Piense, dialogue y comparta
- Problemas
- 26 Corriente y resistencia
- 26.1 Corriente eléctrica
- Modelo microscópico de la corriente
- 26.2 Resistencia
- 26.3 Modelo de conducción eléctrica
- 26.4 Resistencia y temperatura
- 26.5 Superconductores
- 26.6 Potencia eléctrica
- Resumen
- › Definiciones
- › Conceptos y principios
- Piense, dialogue y comparta
- Problemas
- 27 Circuitos de corriente directa
- 27.1 Fuerza electromotriz
- 27.2 Resistores en serie y en paralelo
- 27.3 Leyes de Kirchhoff
- 27.4 Circuitos RC
- Carga de un capacitor
- Descarga de un capacitor
- 27.5 Cableado doméstico y seguridad eléctrica
- Cableado doméstico
- Seguridad eléctrica
- Resumen
- › Definiciones
- › Conceptos y principios
- Piense, dialogue y comparta
- Problemas
- 28 Campos magnéticos
- 28.1 Modelo de análisis: Partícula en un campo (magnético)
- 28.2 Movimiento de una partícula cargada en un campo magnético uniforme
- 28.3 Aplicaciones del movimiento de partículas cargadas en un campo magnético
- Selector de velocidad
- Espectrómetro de masas
- El Ciclotrón
- 28.4 Fuerza magnética que actúa sobre un conductor que transporta corriente
- 28.5 Momento de torsión sobre una espira de corriente en un campo magnético uniforme
- 28.6 El efecto Hall
- Resumen
- › Definiciones
- › Conceptos y principios
- › Modelo de análisis para resolver problemas
- Piense, dialogue y comparta
- Problemas
- 29 Fuentes del campo magnético
- 29.1 Ley de Biot-Savart
- 29.2 Fuerza magnética entre dos conductores paralelos
- 29.3 Ley de Ampère
- 29.4 Campo magnético de un solenoide
- 29.5 Ley de Gauss en el magnetismo
- 29.6 Magnetismo en la materia
- Los momentos magnéticos de los átomos
- Ferromagnetismo
- Paramagnetismo
- Diamagnetismo
- Resumen
- › Definiciones
- › Conceptos y principios
- Piense, dialogue y comparta
- Problemas
- 30 Ley de Faraday
- 30.1 Ley de Faraday de la inducción
- Algunas aplicaciones de la Ley de Faraday
- 30.2 Fem de movimiento
- 30.3 Ley de Lenz
- 30.4 Forma general de la ley de Faraday
- 30.5 Generadores y motores
- 30.6 Corrientes de eddy
- Resumen
- › Conceptos y principios
- Piense, dialogue y comparta
- Problemas
- 31 Inductancia
- 31.1 Autoinducción e inductancia
- 31.2 Circuitos RL
- 31.3 Energía en un campo magnético
- 31.4 Inductancia mutua
- 31.5 Oscilaciones en un circuito LC
- 31.6 Circuito RLC
- Resumen
- › Conceptos y principios
- Piense, dialogue y comparta
- Problemas
- 32 Circuitos de corriente alterna
- 32.1 Fuentes de CA
- 32.2 Resistores en un circuito de CA
- 32.3 Inductores en un circuito de CA
- 32.4 Capacitores en un circuito de CA
- 32.5 Circuito RLC en serie
- 32.6 Potencia en un circuito de CA
- 32.7 Resonancia en un circuito RLC en serie
- 32.8 El transformador y la transmisión de energía
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- › Definiciones
- › Conceptos y principios
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- Problemas
- 33 Ondas electromagnéticas
- 33.1 Corriente de desplazamiento y la forma general de la ley de Ampère
- 33.2 Ecuaciones de Maxwell y los descubrimientos de Hertz
- 33.3 Ondas electromagnéticas planas
- 33.4 Energía transportada por ondas electromagnéticas
- 33.5 Cantidad de movimiento y presión de radiación
- 33.6 Producción de ondas electromagnéticas por una antena
- 33.7 El espectro de las ondas electromagnéticas
- Resumen
- › Definiciones
- › Conceptos y principios
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- Problemas
- Parte 5 Luz y óptica
- 34 Naturaleza de la luz y leyes de óptica geométrica
- 34.1 Naturaleza de la luz
- Método de Roemer
- Método de Fizeau
- 34.2 Aproximación de un rayo en óptica geométrica
- 34.3 Modelo de análisis: La onda bajo reflexión
- 34.4 Modelo de análisis: La onda bajo refracción
- Índice de refracción
- 34.5 Principio de Huygens
- Principio de Huygens aplicado a la reflexión y la refracción
- 34.6 Dispersión
- 34.7 Reflexión interna total
- Fibras ópticas
- Resumen
- › Definiciones
- › Conceptos y principios
- › Modelo de análisis para resolución de problemas
- Piense, dialogue y comparta
- Problemas
- 35 Formación de las imágenes
- 35.1 Imágenes formadas por espejos planos
- 35.2 Imágenes formadas por espejos esféricos
- Espejos cóncavos
- Espejos convexos
- Diagramas de rayos para espejos
- 35.3 Imágenes formadas por refracción
- Superficies refractoras planas
- 35.4 Imágenes formadas por lentes delgadas
- Aumento de las imágenes
- Diagramas de rayos para lentes delgadas
- Combinación de lentes delgadas
- 35.5 Aberraciones de las lentes
- Aberraciones esféricas
- Aberraciones cromáticas
- 35.6 Instrumentos ópticos
- La cámara
- El ojo
- La lupa simple
- El microscopio compuesto
- El telescopio
- Resumen
- › Definiciones
- › Conceptos y principios
- Piense, dialogue y comparta
- Problemas
- 36 Óptica ondulatoria
- 36.1 Experimento de doble rendija de Young
- 36.2 Análisis de modelo: Ondas en interferencia
- 36.3 Distribución de intensidad del patrón de interferencia de doble rendija
- 36.4 Cambio de fase debido a reflexión
- 36.5 Interferencia en películas delgadas
- Anillos de Newton
- 36.6 El interferómetro de Michelson
- Transformada de Fourier en espectroscopia en infrarrojo
- Interferómetro láser en el observatorio de onda gravitacional
- Resumen
- › Conceptos y principios
- › Análisis de modelo para resolución de problemas
- Piense, dialogue y comparta
- Problemas
- 37 Patrones de difracción y polarización
- 37.1 Introducción a los patrones de difracción
- 37.2 Patrones de difracción provenientes de rendijas angostas
- Intensidad de patrones de difracción de una sola rendija
- Intensidad de los patrones de difracción de dos rendijas
- 37.3 Resolución de una sola rendija y aberturas circulares
- 37.4 Rejilla de difracción
- Aplicaciones de las rejillas de difracción
- 37.5 Difracción de los rayos X mediante cristales
- 37.6 Polarización de las ondas luminosas
- Polarización por absorción selectiva
- Polarización por reflexión
- Polarización por refracción doble
- Polarización por dispersión
- Resumen
- › Conceptos y principios
- Piense, dialogue y comparta
- Problemas
- Parte 6 Física moderna
- 38 Relatividad
- 38.1 Principio galileano de la relatividad
- La rapidez de la luz
- 38.2 Experimento de Michelson-Morley
- Detalles del experimento de Michelson-Morley
- 38.3 Principio de la relatividad de Einstein
- 38.4 Consecuencias de la teoría especial de la relatividad
- Simultaneidad y relatividad de tiempo
- Dilatación del tiempo
- La paradoja de los gemelos
- Contracción de longitud
- Gráficas de espacio-tiempo
- El efecto Doppler relativista
- 38.5 Ecuaciones de transformación de Lorentz
- 38.6 Ecuaciones de transformación de velocidad de Lorentz
- 38.7 Cantidad de movimiento lineal relativista
- 38.8 Energía relativista
- 38.9 Teoría general de la relatividad
- Resumen
- › Definiciones
- › Conceptos y principios
- Piense, dialogue y comparta
- Problemas
- 39 Introducción a la Física cuántica
- 39.1 Radiación de cuerpo negro e hipótesis de Planck
- 39.2 Efecto fotoeléctrico
- 39.3 Efecto Compton
- 39.4 La naturaleza de las ondas electromagnéticas
- 39.5 Propiedades ondulatorias de las partículas
- El experimento Davisson-Germer
- El microscopio electrónico
- 39.6 Un nuevo modelo: La partícula cuántica
- 39.7 Revisión del experimento de doble rejilla
- 39.8 El principio de incertidumbre
- Resumen
- › Conceptos y principios
- Piense, dialogue y comparta
- Problemas
- 40 Mecánica cuántica
- 40.1 La función de onda
- Funciones de onda unidimensionales y valores permitidos
- 40.2 Análisis de modelo: La partícula cuántica bajo condiciones de frontera
- Una partícula en una caja
- Condiciones de frontera sobre partículas en general
- 40.3 La ecuación de Schrödinger
- Repaso de la partícula en una caja
- 40.4 Una partícula en un pozo de altura finita
- 40.5 Efecto túnel a través de una barrera de energía potencial
- 40.6 Aplicaciones del efecto túnel
- Desintegración alfa
- Fusión nuclear
- El microscopio de barrido de efecto túnel
- 40.7 El oscilador armónico simple
- Resumen
- › Definiciones
- › Conceptos y principios
- › Análisis de modelo para resolución de problemas
- Piense, dialogue y comparta
- Problemas
- 41 Física atómica
- 41.1 Espectros atómicos de los gases
- 41.2 Los primeros modelos del átomo
- 41.3 Modelo de Bohr del átomo de hidrógeno
- Principio de correspondencia de Bohr
- 41.4 Modelo cuántico del átomo de hidrógeno
- 41.5 Las funciones de onda para el hidrógeno
- 41.6 Interpretación física de los números cuánticos
- El número cuántico orbital /
- El número cuántico magnético orbital m/
- El número cuántico magnético de espín ms
- 41.7 El principio de exclusión y la tabla periódica
- 41.8 Más sobre los espectros atómicos: el visible y el rayo X
- Espectros de rayo X
- 41.9 Transiciones espontáneas y estimuladas
- 41.10 Láseres
- Aplicaciones
- Resumen
- › Conceptos y principios
- Piense, dialogue y comparta
- Problemas
- 42 Moléculas y sólidos
- 42.1 Enlaces moleculares
- Enlace iónico
- Enlace covalente
- Enlace de van der Waals
- Enlaces de hidrógeno
- 42.2 Estados de energía y espectros de moléculas
- Movimiento rotacional de moléculas
- Movimiento de vibración de las moléculas
- Espectros moleculares
- 42.3 Enlaces en sólidos
- Sólidos iónicos
- Sólidos covalentes
- Sólidos metálicos
- 42.4 Teoría de electrones libres en metales
- 42.5 Teoría de banda en sólidos
- 42.6 Conducción eléctrica en metales, aislantes y semiconductores
- Metales
- Aislantes
- Semiconductores
- Semiconductores que contienen impurezas
- 42.7 Dispositivos semiconductores
- El diodo de unión
- Diodos emisores de luz y de absorción de luz
- El transistor
- Transistores de efecto túnel resonante
- El circuito integrado
- Resumen
- › Conceptos y principios
- Piense, dialogue y comparta
- Problemas
- 43 Física nuclear
- 43.1 Algunas propiedades de los núcleos
- Carga y masa
- El tamaño y la estructura de los núcleos
- Estabilidad nuclear
- 43.2 Energía de enlace nuclear
- 43.3 Modelos nucleares
- Modelo de gota de líquido
- El modelo en capas
- 43.4 Radiactividad
- 43.5 Los procesos de decaimiento
- Decaimiento alfa
- Decaimiento beta
- Datación por carbono
- Decaimiento gamma
- 43.6 Radiactividad natural
- 43.7 Reacciones nucleares
- 43.8 Fisión nuclear
- 43.9 Reactores nucleares
- Seguridad y eliminación de desechos
- 43.10 Fusión nuclear
- Reacciones de fusión terrestre
- Confinamiento magnético
- Confinamiento inercial
- Ventajas y problemas de fusión
- 43.11 Daño por radiación
- 43.12 Usos de la radiación
- Rastreo
- Análisis de materiales
- Terapia por radiación
- Conservación de alimentos
- 43.13 Resonancia magnética nuclear y formación de imágenes por resonancia magnética
- Resumen
- › Definiciones
- › Conceptos y principios
- Piense, dialogue y comparta
- Problemas
- 44 Física de las partículas y cosmología
- 44.1 Fuerzas fundamentales en la naturaleza
- 44.2 Positrones y otras antipartículas
- 44.3 Mesones y el principio de la física de partículas
- 44.4 Clasificación de las partículas
- Hadrones
- Leptones
- 44.5 Leyes de conservación
- Número bariónico
- Número leptónico
- 44.6 Partículas extrañas y extrañeza
- 44.7 Determinación de patrones en las partículas
- 44.8 Quarks
- El modelo original del quark
- Encanto y otros desarrollos
- 44.9 Quarks multicolor
- 44.10 El modelo estándar
- 44.11 La conexión cósmica
- Observación de la radiación de la bola de fuego primordial
- Otra evidencia de un Universo en expansión
- Densidad crítica y el destino del universo
- Materia oscura y masa faltante en el Universo
- ¿Energía misteriosa en el Universo?
- 44.12 Problemas y perspectivas
- ¿El final de nuestra historia?
- Teoría de cuerdas: una nueva perspectiva
- Resumen
- › Conceptos y principios
- Piense, dialogue y comparta
- Problemas
- Apéndices
- Apéndice A Tablas
- Apéndice B Repaso matemático
- B.1 Notación científica
- B.2 Álgebra
- Algunas reglas básicas
- Potencias
- Factorización
- Ecuaciones cuadráticas
- Ecuaciones lineales
- Resolución de ecuaciones lineales simultáneas
- Logaritmos
- B.3 Geometría
- B.4 Trigonometría
- B.5 Desarrollo de series
- B.6 Cálculo diferencial
- Propiedades especiales de la derivada
- B.7 Cálculo Integral
- Integración parcial
- El diferencial perfecto
- B.8 Propagación de incertidumbre
- Apéndice C Tabla periódica de los elementos
- Apéndice D Unidades del SI
- Respuestas a exámenes rápidos y problemas impares
- Índice
- Algunas constantes físicas
- Datos del Sistema Solar
- Abreviaturas estándar y símbolos para unidades
- Conversiones