Física. Tomo 2 / Raymond A. Serway.

CONTENIDO
Parte IV Electricidad y magnetismo 647
23 Campos eléctricos 649
23.1 Propiedades de cargas eléctricas 649
23.2 Aisladores y conductores 651
23.3 Ley de Coulomb 653
23.4 El campo eléctrico 658
23.5 Campo eléctrico de una distribución de carga continua 661
23.6 Líneas de campo eléctrico 665
23.7 Movimiento eje partículas cargadas en un campo eléctrico uniforme 667
23.8 El osciloscopio 669
24 Ley de Gauss 685
24.1 Flujo eléctrico 685
24.2 Ley de Gauss 688
24.3 Aplicación de la ley de Gauss a aisladores cargados 691
24.4 Conductores en equilibrio electrostático 694
24.5 Prueba experimental de la ley de Gauss y de la ley de Coulomb 697
24.6 Deducción de la ley de Gauss 697
25 Potencial eléctrico 709
25.1 Diferencia de potencial y potencial eléctrico 710
25.2 Diferencias de potencial en un campo eléctrico uniforme 711
25.3 Potencial eléctrico y energía potencial debidos a cargas puntuales 714
25.4 Obtención de E a partir del potencial eléctrico 717
25.5 Potencial eléctrico debido a distribuciones de carga continuas 719
25.6 Potencial de un conductor cargado 722
25.7 El experimento de la gota de aceite de Millikan 726
25.8 Aplicaciones de la electrostática 727
26 Capacitancia y dieléctricos 743
26.1 Definición de capacitancia 743
26.2 Cálculo de la capacitancia 744
26.3 Combinaciones de capacitores 747
26.4 Energía almacenada en un capacitor cargado 751
26.5 Capacitores con dieléctricos 753
26.6 Dipolo eléctrico en un campo eléctrico externo 758
26.7 Una descripción atómica de los dieléctricos 759
27 Corriente y resistencia 773
27.1 Corriente eléctrica 774
27.2 Resistencia y ley de Ohm 776
27.3 Resistencia y temperatura 781
27.4 Superconductores 783
27.5 Un modelo para la conducción eléctrica 784
27.6 Energía eléctrica y potencia 787
28 Circuitos de corriente continua 799
28.1 Fuerza electromotriz 799
28.2 Resistores en serie y en paralelo 801
28.3 Reglas de Kirchhoff 806
28.4 Circuitos Re 810
28.5 Instrumentos eléctricos 815
28.6 Alambrado doméstico y seguridad eléctrica 819
29 Campos magnéticos 833
29.1 El Campo magnético 834
29.2 Fuerza magnética sobre un conductor que conduce corriente 838
29.3 Momento de torsión sobre un lazo de corriente en un campo magnético uniforme 842
29.4 Movimiento de una partícula cargada en un campo magnético 844
29.5 Aplicaciones del movimiento de partículas cargadas en un campo magnético 848
29.6 El efecto Hall 852
29.7 El efecto Hall cuántico 854
30 Fuentes de campo magnético 865
30.1 La ley de Biot-Savart 866
30.2 La fuerza magnética entre dos conductores paralelos 870
30.3 La ley de Ampere 871
30.4 El campo magnético de un solenoide 876
30.5 El campo magnético a lo largo del eje de un solenoide 877
30.6 Flujo magnético 878
30.7 La Ley de Gauss en el magnetismo 879
30.8 Corriente de desplazamiento y ley de Ampere generalizada 880
30.9 Magnetismo en la materia 882
30.10 Campo magnético de la Tierra 889
31 Ley de Faraday 905
31.1 Ley de inducción de Faraday 906
31.2 Fuerza electro motriz de movimiento 911
31.3 Ley de Lenz 914
31.4 Fuerza electro motriz inducidas y campos eléctricos 917
31.5 Generadores y motores 919
31.6 Corrientes parásitas 922
31.7 Las maravillosas ecuaciones de Maxwell 923
32 Inductancia 939
32.1 Autoinductancia 940
32.2 Circuitos RL 941
32.3 Energía en un campo magnético 944
32.4 Inductancia mutua 947
32.5 Oscilaciones en un circuito LC 948
32.6 El circuito RLC 952
33 Circuitos de corriente alterna 965
33.1 Fuentes de corriente alterna y fasores 966
33.2 Resistores en un circuito de corriente alterna 966
33.3 Inductores en un circuito de corriente alterna 968
33.4 Capacitores en un circuito de corriente alterna 970
33.5 El circuito en serie RLC 972
33.6 Potencia en un circuito de corriente alterna 976
33.7 Resonancia en un circuito RLC en serie 978
33.8 Circuitos filtro 980
33.9 El transformador y la transmisión de potencia eléctrica 982
34 Ondas electromagnéticas 995
34.1 Ecuaciones de Maxwell y descubrimientos de Hertz 996
34.2 Ondas electromagnéticas planas 998
34.3 Energía transportada por ondas electromagnéticas 1003
34.4 Momento y presión de radiación 1005
34.5 Radiación desde una lámina de corriente infinita 1007
34.6 Producción de ondas electromagnéticas por medio de una antena 1009
34.7 El espectro de las ondas electromagnéticas 1012
Parte V Luz y óptica 1023
35 La naturaleza de la luz y las leyes de la óptica geométrica 1025
35.1 La naturaleza de la luz 1025
35.2 Mediciones de la velocidad de la luz 1027
35.3 La aproximación de rayos en óptica geométrica 1028
35.4 Reflexión y refracción 1029
35.5 Dispersión y prismas 1035
35.6 El principio de Huygens 1038
35.7 Reflexión interna total 1041
35.8 Principio de Fermat 1044
36 Optica geométrica 1055
36.1 Imágenes formadas por espejos planos 1055
36.2 Imágenes formadas por espejos esféricos 1058
36.3 Imágenes formadas por refracción 1064
36.4 Lentes delgados 1067
36.5 Aberraciones de lentes 1073
36.6 La cámara 1075
36.7 El ojo 1076
36.8 El aumento simple 1080
36.9 El microscopio compuesto 1081
36.10 El telescopio 1083
37 Interferencia de ondas luminosas 1095
37.1 Condiciones para la interferencia 1095
37.2 Experimento de la doble rendija de Young 1096
37.3 Distribución de intensidad del patrón de interferencia de doble rendija 1100
37.4 Adición fasorial de ondas 1102
37.5 Cambio de fase debido a la reflexión 1105
37.6 Interferencia en películas delgadas 1107
37.7 El interferómetro de Michelson 1111
38 Difracción y polarización 1121
38.1 Introducción a la difracción 1121
38.2 Difracción de una sola rendija 1123
38.3 Resolución de abertura circular y de una sola rendija 1128
38.4 La rejilla de difracción 1131
38.5 Difracción de rayos X mediante cristales 1134
38.6 Polarización de ondas luminosas 1136
Parte VI Física moderna 1151
39 Relatividad 1153
39.1 El principio de la relatividad newtoniana 1154
39.2 El experimento de Michelson-Morley 1159
39.3 Principio de la relatividad de Einstein 1161
39.4 Consecuencias de la relatividad especial 1162
39.5 Las ecuaciones de transformación de Lorentz 1172
39.6 Momento relativista y forma relativista de las leyes de Newton 1176
39.7 Energía relativista 1178
39.8 Equivalencia de la masa y la energía 1181
39.9 Relatividad y electromagnetismo 1183
39.10 Relatividad general 1184
40 Introducción a la física cuántica 1195
40.1 Radiación de cuerpo negro e hipótesis de Planck 1196
40.2 El efecto fotoeléctrico 1200
40.3 Aplicaciones del efecto fotoeléctrico 1202
40.4 El efecto Compton 1203
40.5 Espectros atómicos 1206
40.6 Modelo cuántico de Bohr del átomo 1208
41 Mecánica cuántica 1223
41.1 Fotones y ondas electromagnéticas 1223
41.2 Las propiedades ondulatorias de las partículas 1225
41.3 Regreso al experimento de doble rendija 1228
41.4 El principio de incertidumbre 1231
41.5 Introducción a la mecánica cuántica 1235
41.6 Una partícula en una caja 1237
41.7 La ecuación de Schrodinger 1241
41.8 Una partícula en un pozo de altura finita 1243
41.9 Tunelaje a través de una barrera 1245
41.10 El microscopio de tunelaje exploratorio 1247
41.11 El oscilador armónico simple 1248
42 Física atómica 1259
42.1 Los primeros modelos del átomo 1260
42.2 Nueva visita al átomo de hidrógeno 1262
42.3 El número cuántico magnético del espín 1263
42.4 Las funciones de onda para el hidrógeno 1264
42.5 Los "otros" números cuánticos 1268
42.6 El principio de fusión y la tabla periódica 1273
42.7 Espectros atómicos: visible y rayos X 1279
42.8 Transiciones atómicas 1282
42.9 Láseres y holografía 1283
43 Moléculas y sólidos 1293
43.1 Enlaces moleculares 1294
43.2 La energía y espectros de moléculas 1297
43.3 Enlaces en sólidos 1303
43.4 Teorías de bandas de sólidos 1307
43.5 Teoría de electrones libres de metales 1308
43.5 Conducción eléctrica en metales, aisladores y semiconductores 1311
43.7 Dispositivos semiconductores 1314 Resumen 1318
44 Superconductividad 1325
44.1 Breve repaso histórico 1326
44.2 Algunas propiedades de los superconductores tipo I 1327
44.3 Superconductores tipo II 1332
44.4 Otras propiedades de los supcrconductores 1334
44.5 Calor específico electrónico 1335
44.6 La teoría BCS 1336
44.7 Mediciones de la brecha de energía 1340
44.8 Tunelaje (efecto túnel deJosephson) 1341
44.9 Superconductividad de alta temperatura 1344
44.10 Aplicaciones 1347
45 Estructura nuclear 1355
45.1 Algunas propiedades de los núcleos 1356
45.2 Resonancia magnética e IRM 1361
45.3 Energía de enlace y fuerzas nucleares 1363
45.4 Modelos nucleares 1366
45.5 Radiactividad 1368
45.6 El proceso de decaimiento 137245.7 Radiactividad natural 1379
45.8 Reacciones nucleares 1379
46 Fisión y fusión 1391
46.1 Interacciones que implican neutrones 1391
46.2 Fisión nuclear 1392
46.3 Reactores nucleares 1395
46.4 Fusión nuclear 1398
46.5 Desarrollos recientes de la energía de fusión 1406
46.6 Daño por radiación en la materia 1409
46.7 Detectores de radiación 1411
46.8 Usos de la radiación 1415
47 Física de partículas y cosmología 1423
47.1 Las fuerzas fundamentales en la naturaleza Positrones y otras antipartículas 1425
47.2 Mesones y el principio de la física de partículas 1426
47.3 Clasificación de partículas 1430
47.4 Leyes de conservación 1430
47.5 Partículas extrañas y extrañeza 1433
47.6 El camino de ocho vías 1434
47.7 Quarks, al fin 1435
47.8 El modelo estándar 1439
47.9 La conexión cósmica 1442
Problemas y perspectivas 1447
Apéndice A Tablas
Tabla A.1 Factores de conversión A1
Tabla A.2 Símbolos, dimensiones y unidades de cantidades físicas A3
Tabla A.3 Tablas de masas atómicas seleccionadas A4
Apéndice B Repaso de matemáticas A8
B.1 Notación científica A8
B.2 Algebra A9
B.3 Geometría A14
B.4 Trigonometría A16
B.5 Desarrollos de series A18
B.6 Cálculo diferencial A18
B.7 Cálculo integral A21
Apéndice E Tabla periódica de los elementos A26
Apéndice D Unidades del SI A28
Apéndice E Premios Nóbel A29
Apéndice F Problemas de hoja de cálculo A34
Respuestas a problemas de número impar A37