Este libro tuvo su origen en unas notas mimeografiadas que estuve empleando como texto en la Universidad de Minnesota, para el curso avanzado de un año de Física Moderna a nivel de licenciatura. La selección del material refleja algunas de las ideas que tengo respecto a tal curso.
Es mi firme convicción que un curso moderno de Física Moderna debe tener un doble propósito: enseñar muchos de los temas usuales de dicha asignatura y, además, aprovechar al máximo esa oportunidad única de proporcionarle al estudiante, en las primeras etapas de su educación, una introducción a la mecánica cuántica, integrando en ella la teoría con su desarrollo histórico y aplicaciones.
La introducción debe ser elemental —aunque no sumaria, ya que esto sólo aumentaría los problemas que suelen tener los alumnos, al iniciar el estudio de la mecánica cuántica. Este no es un curso breve, pero tiene la gran ventaja de sentar los cimientos para un estudio realmente serio del átomo y del núcleo. No cabe duda que, en un año, el estudiante puede aprender mucho más cerca de estos temas, si la mitad del curso se dedica al desarrollo de las bases teóricas, en vez de exponer la materia al nivel esencialmente empírico.
Ya que la mecánica cuántica incluida en este libro se presenta en forma más amplia que la usual, tuve que sacrificar ciertos temas. Entonces, considerando que la mayoría de los planes de estudio a nivel de licenciatura incluyen un curso de física del estado sólido, el material que omití es el que se cubre en dicho curso.
El haber incluido en este libro los temas que comúnmente se imparten en cursos más avanzados no significa que el lector debe poseer los conocimientos a nivel postgraduado. He tratado de explicar los antecedentes históricos de cada tema y abordar el mismo, empleando argumentos que pueden comprender quienes ya adquirieron buena preparación en física elemental y cálculo intermedio. Casi todo el material del libro, lo he presentado en dos o tres ocasiones a grupos muy heterogéneos de estudiantes de física, química, matemáticas e ingeniería, en cursos de licenciatura a postgraduado. De su aprovechamiento pude deducir que los estudiantes de todos los niveles y de todas Las especialidades, comprenden bien este curso.
Contenido:
La teoría de la relatividad
La radiación térmica y el origen de la mecánica cuántica
Electrones y cuantos
El descubrimiento del núcleo atómico
La teoría de Bohr de la estructura atómica
Partículas y ondas
Teoría de Schódinger de la mecánica cuántica
Las soluciones a la ecuación de Schódinger
Teoría de la perturbación
Átomos con un electrón
Momentos magnéticos, spin y efectos relativistas
Partículas idénticas
Átomos con varios electrones
Los rayos X
Teoría de las colisiones
El núcleo
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