{"id":14901,"date":"2022-07-15T11:40:03","date_gmt":"2022-07-15T09:40:03","guid":{"rendered":"https:\/\/serveiseducatius.xtec.cat\/lescorts\/?p=14901"},"modified":"2022-09-15T11:56:12","modified_gmt":"2022-09-15T09:56:12","slug":"fisica-quantica","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/serveiseducatius.xtec.cat\/lescorts\/activitats\/fisica-quantica\/","title":{"rendered":"F\u00edsica Qu\u00e0ntica"},"content":{"rendered":"

FORMULARI D\u2019INSCRIPCI\u00d3<\/strong><\/a><\/h4>\n

(FINS EL 30 DE SETEMBRE)<\/p>\n

\u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0Proposta d\u2019activitat <\/strong>Centre C\u00cdvic Trias i Peitx<\/strong>
\nDr. Adrian P\u00e9rez Salinas
\nSergi Masot Llima<\/p>\n

Proposta per alumnes de 4t de l’ESO i Batxillerat.<\/p>\n

Abstract<\/strong>
\nL\u2019objectiu de l\u2019activitat \u00e9s familiaritzar els alumnes amb els conceptes de mec\u00e0nica qu\u00e0ntica i altres q\u00fcestions que hi tenen relaci\u00f3. No es busca explicar d\u2019una manera formal i rigorosa com funcionen aquests fen\u00f2mens, si no posar en perspectiva d\u2019on procedeixen i com s\u2019utilitzen en la tecnologia actual. Tamb\u00e9 es posa de manifest en quines situacions trobem el terme \u201dquantica\u201d usat de forma no rigorosa o fins i tot enganyosa.<\/p>\n

1 Activitats pr\u00e8vies<\/strong>
\nLa mec\u00e0nica qu\u00e0ntica est\u00e0 plena de fen\u00f2mens estranys que s\u00f3n dif\u00edcils de comprendre utilitzant la intuici\u00f3 convencional. El llenguatge natural d\u2019aquests fen\u00f2mens s\u00f3n les matem\u00e0tiques a un nivell m\u00e9s avan\u00e7at del que s\u2019estudia a l\u2019institut. Aix\u00ed doncs, en no poder explorar aquesta via, ser\u00e0 necessari explicar aquests conceptes d\u2019una manera m\u00e9s informal, intentant aconseguir una comprensi\u00f3 per parts dels alumnes de la f\u00edsica que hi ha al darrere. En concret, la proposta contempla que els alumnes busquin informaci\u00f3 i entenguin els fen\u00f2mens seg\u00fcents ( Assumim que els professors encarregats de coordinar aquesta activitat seran professors de F\u00edsica o Qu\u00edmica, amb coneixement d\u2019aquests fen\u00f2mens). Idealment, els alumnes hauran de buscar informaci\u00f3 i explicar-la als companys, guiats pels docents al seu c\u00e0rrec.<\/p>\n

La mesura<\/strong><\/p>\n

Un sistema qu\u00e0ntic est\u00e0 en superposici\u00f3 de diversos estats que es poden mesurar. En mesurar-lo, el sistema colapsa i es transforma en un dels seus estats propis de forma aleat\u00f2ria. En mec\u00e0nica quantica no \u00e9s possible mesurar sense alterar l\u2019estat del sistema, i per tant aquest proc\u00e9s ja no \u00e9s innocu si no que modifica el sistema de manera intr\u00ednseca. Es pot explorar l\u2019experiment de Stern-Gerlach per posar de manifest aquestes propietats.<\/p>\n

Valors propis d\u2019energia<\/strong>
\nEn mec\u00e0nica qu\u00e0ntica, els sistemes no poden tenir valors arbitraris de les seves propietats com l\u2019energia. Un exemple senzill s\u00f3n els \u00e0toms. En els \u00e0toms, els electrons nom\u00e9s poden estar ocupant nivells energ\u00e8tics concrets. Aix\u00f2 dona lloc als espectres d\u2019absorci\u00f3 i emissi\u00f3, que identifiquen els \u00e0toms de manera un\u00edvoca.<\/p>\n

Efecte t\u00fanel<\/strong>
\nUn dels fen\u00f2mens m\u00e9s estranys de la Mec\u00e0nica Qu\u00e0ntica \u00e9s l\u2019efecte t\u00fanel. Les part\u00edcules quantiques poden accedir a estats, per exemple en termes d\u2019energia, als quals la F\u00edsica cl\u00e0ssica no permetria arribar. Aix\u00f2 \u00e9s el que es coneix com a efecte t\u00fanel, ja que les part\u00edcules travessen parets; \u00e9s a dir, hi ha una certa probabilitat de mesurar la part\u00edcula en un lloc prohibit.<\/p>\n

Efecte fotoel\u00e8ctric<\/strong>
\nEls metalls tenen electrons lligats als \u00e0toms amb un enllac d\u2019una energia determinada. Aquests electrons es poden excitar mitjancant radiaci\u00f3 electromagn\u00e8tica. Els fotons d\u2019aquesta radiaci\u00f3 incident han de superar la freq\u00fc\u00e8ncia i energia llindars per tal de poder arrancar els electrons dels \u00e0toms i desencadenar una corrent el\u00e8ctrica en el metall.<\/p>\n

Dualitat ona-part\u00edcula<\/strong>
\nDurant els primers anys de desenvolupament de la mec\u00e0nica qu\u00e0ntica, un dels grans enigmes va ser entendre la dualitat ona-part\u00edcula. Depenent de com s\u2019observi, un objecte qu\u00e0ntic pot comportar-se com una ona o com una part\u00edcula. Per exemple, els electrons, que s\u00f3n part\u00edcules, es difracten com a ones en atravessar una escletxa. Per altra banda, la llum, que \u00e9s una ona, pot col\u00b7lidir amb una part\u00edcula com si fos una part\u00edcula amb massa.<\/p>\n

2. Xerrada en el Centre C\u00edvic Trias i Peitx (Carrer de la Riera Blanca, 1, 3) : 17 o 18 de novembre a les 11hores.<\/strong>
\nEn la xerrada s\u2019exposaran alguns fen\u00f2mens i exemples espec\u00edfics de la mec\u00e0nica qu\u00e0ntica
\n– Quan entra en joc la mec\u00e0nica qu\u00e0ntica: objectes petits i freds Experiment de la doble escletxa
\n– Comunicaci\u00f3 per entrella\u00e7ament
\n– Tecnologies qu\u00e0ntiques: alguns exemples de tecnologies que funcionen gr\u00e0cies a la mec\u00e0nica qu\u00e0ntica.<\/p>\n

– La segona revoluci\u00f3 qu\u00e0ntica: informaci\u00f3 i comunicaci\u00f3: \u00a0estem construint un ordinador qu\u00e0ntic a Barcelona, els ordinadors no s\u00f3n molt potents actualment<\/p>\n

– Qu\u00e8 s\u2019ha de fer per aprendre tot aix\u00f2?<\/p>\n

3.\u00a0 Activitat posterior per a treballar en el centre c\u00edvic<\/strong>
\nEn els darrers anys, la paraula qu\u00e0ntica s\u2019ha convertit en un comod\u00ed per a explicar fen\u00f2mens dif\u00edcils de comprendre en hist\u00f2ries de fantasia i ci\u00e8ncia-ficci\u00f3. Tanmateix, tamb\u00e9 hi ha molts casos reals en els que la paraula qu\u00e0ntica entra en escena de forma leg\u00edtima i cient\u00edfica. En aquesta activitat es convida als alumnes a recuperar exemples tant reals com ficticis en el que es fa refer\u00e8ncia a la mec\u00e0nica qu\u00e0ntica per tal de saber distingir si es fa de forma seriosa o no. Aquesta activitat nom\u00e9s requereix que els alumnes exercitin la mem\u00f2ria. Cada grup podria enfocar-se a un cas concret que despr\u00e9s es posa en com\u00fa.<\/p>\n

4 Activitat posterior per a treballar a classe<\/strong>
\nLa tecnologia de l\u2019\u00faltim segle, a nivell mundial, ha experimentat un creixement sense precedents, i en gran mesura ha estat pel coneixement generat de l\u2019estudi de la mec\u00e0nica qu\u00e0ntica. Es proposa buscar exemples de tecnologies amb aplicacions en l\u2019actualitat que han estat possibles gr\u00e0cies als principis de la mec\u00e0nica qu\u00e0ntica. Alguns casos hauran estat mencionats en la xerrada per donar un impuls a la recerca d\u2019altres exemples.
\n– La llum l\u00e0ser: lectura de codis, CD\/DVD\/BluRay
\n– GPS: rellotges at\u00f2mics
\n– Xips electr\u00f2nics i altres semiconductors
\n– Rajos X i reson\u00e0ncia magn\u00e8tica
\n– Llums LED: la revoluci\u00f3 de les pantalles<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

FORMULARI D\u2019INSCRIPCI\u00d3 (FINS EL 30 DE SETEMBRE) \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0Proposta d\u2019activitat Centre C\u00cdvic Trias i Peitx Dr. Adrian P\u00e9rez Salinas Sergi Masot Llima Proposta per alumnes de 4t de l’ESO i […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_bbp_topic_count":0,"_bbp_reply_count":0,"_bbp_total_topic_count":0,"_bbp_total_reply_count":0,"_bbp_voice_count":0,"_bbp_anonymous_reply_count":0,"_bbp_topic_count_hidden":0,"_bbp_reply_count_hidden":0,"_bbp_forum_subforum_count":0,"site-sidebar-layout":"default","site-content-layout":"","ast-site-content-layout":"","site-content-style":"default","site-sidebar-style":"default","ast-global-header-display":"","ast-banner-title-visibility":"","ast-main-header-display":"","ast-hfb-above-header-display":"","ast-hfb-below-header-display":"","ast-hfb-mobile-header-display":"","site-post-title":"","ast-breadcrumbs-content":"","ast-featured-img":"","footer-sml-layout":"","theme-transparent-header-meta":"","adv-header-id-meta":"","stick-header-meta":"","header-above-stick-meta":"","header-main-stick-meta":"","header-below-stick-meta":"","astra-migrate-meta-layouts":"default","ast-page-background-enabled":"default","ast-page-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-4)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""}},"ast-content-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""}},"footnotes":""},"categories":[278],"tags":[],"class_list":["post-14901","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-activitats"],"post_mailing_queue_ids":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/serveiseducatius.xtec.cat\/lescorts\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/14901","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/serveiseducatius.xtec.cat\/lescorts\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/serveiseducatius.xtec.cat\/lescorts\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/serveiseducatius.xtec.cat\/lescorts\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/serveiseducatius.xtec.cat\/lescorts\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=14901"}],"version-history":[{"count":4,"href":"https:\/\/serveiseducatius.xtec.cat\/lescorts\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/14901\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":14996,"href":"https:\/\/serveiseducatius.xtec.cat\/lescorts\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/14901\/revisions\/14996"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/serveiseducatius.xtec.cat\/lescorts\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=14901"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/serveiseducatius.xtec.cat\/lescorts\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=14901"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/serveiseducatius.xtec.cat\/lescorts\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=14901"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}