FASE DE APERTURA
- El Profesor hace la presentación de la pregunta:
- ¿Cómo funciona un emisor de rayo laser?
Preguntas
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¿Qué estudia la nanotecnología?
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¿Cuáles son las aplicaciones de la nanotecnología?
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Nuevos materiales
¿Qué es un material superconductor?
¿El Grafeno?
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¿Cuáles son las aplicaciones de los materiales superconductores?
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Láseres
¿Qué es un rayo láser?
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¿Cuáles son las aplicaciones del rayo láser?
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Equipo
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2
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1
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6
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3
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4
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5
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Respuesta
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La nanotecnología es la manipulación de la materia a escala nanométrica. La más temprana y difundida descripción de la nanotecnología1 2 se refiere a la meta tecnológica particular de manipular en forma precisa los átomos y moléculas para la fabricación de productos a microescala, ahora también referida como nanotecnología molecular. Subsecuentemente una descripción más generalizada de la nanotecnología fue establecida por la Iniciativa Nanotecnológica Nacional, la que define la nanotecnología como la manipulación de la materia con al menos una dimensión del tamaño de entre 1 a 100 nanómetros. Esta definición refleja el hecho de que los efectos de la mecánica cuántica son importantes a esta escala del dominio cuántico y, así, la definición cambió desde una meta tecnológica particular a una categoría de investigación incluyendo todos los tipos de investigación y tecnologías que tienen que ver con las propiedades especiales de la materia que ocurren bajo cierto umbral de tamaño.
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Medio ambiente para la detección de sustancias químicas dañinas o gases tóxicos.
en sector energético, tiene relación con la mejora de los sistemas de producción y almacenamiento de energía.
en Medicina el desarrollo de nanotransportadores de fármacos a lugares específicos del cuerpo, que pueden ser útiles en el tratamiento del Cáncer u otras enfermedades, biosensores moleculares con la capacidad de detectar alguna sustancia de interés como glucosa o algún biomarcador de alguna enfermedad, nanobots programados para reconocer y destruir células tumorales o bien reparar algún tejido como el tejido oseo.
Cosmética desarrollo de cremas antiarrugas con nanopartículas.
Ganadería dicen relación con el desarrollo de Nanochips para identificación de animales
en la Agricultura, tienen relación con mejoras en plaguicidas, herbicidas, fertilizantes, etc.
electrónica aumentar drasticamente la velocidad de procesamiento en las computadoras
ConstrucciónDesarrollo de Materiales (Nanomateriales) mas fuertes
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Denomina superconductividad a la capacidad intrínseca queposeen ciertos materiales para conducir corriente eléctrica sin resistencia ni pérdida de energía en determinadas condiciones. Fue descubierto por el físico neerlandés Heike Kamerlingh Onnes el 8 de abril de 1911 en Leiden.
Grafeno:
El grafeno es una sustancia compuesta por carbono puro, con átomos dispuestos en un patrón regular hexagonal, similar al grafito, una hoja de un átomo es aproximadamente 200 veces más resistente que el acero actual más fuerte y su densidad es aproximadamente la misma que la de la fibra de carbono, es aproximadamente 5 veces más ligero que el aluminio y una lámina de 1 metro cuadrado pesa tan solo 0,77 miligramos
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Dispositivo que utiliza un efecto de la mecánica cuántica para generar un haz de luz coherente tanto espacial como temporalmente
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Los alumnos discuten en equipo y presentan sus respuestas y se lleva a cabo una discusión extensa.
FASE DE DESARROLLO
Los alumnos desarrollan las actividades de acuerdo a las indicaciones del Profesor
- Solicitar el material requerido para realizar las actividades siguientes:
1.- Rayo láser
Se usa un emisor láser de tipo común (llavero). Al apuntar con el emisor a una superficie se puede observar un punto rojo que corresponde a la incidencia del rayo láser sobre esa superficie. Si se espolvorea un polvo entre el emisor y el punto se puede observar el rayo láser debido a la reflexión del mismo en las partículas de polvo.
2.- Rayo láser dentro de una caja
Se utiliza el vaso de precipitados dentro de la cual se coloca un poco de humo. Desde la parte externa de la caja se activa un emisor láser de tipo común (llavero), se puede observar el rayo solamente dentro de la caja fuera de ella no se percibe.
3.- Rayo láser a través del agua
Se utiliza vaso de precipitados con agua en la cual se ha agregado un poquito de leche. Se emite un rayo láser en la parte externa y se dirige de tal manera que atraviese la caja. Se puede observar que el rayo se ve claramente dentro de la caja pero no se percibe fuera de ella.
4.- Trayectoria de la luz en una superficie transparente
En vaso de precipitados que contiene humo se coloca un vidrio transparente en posición vertical. Al hacer incidir un rayo láser, formando un ángulo con la superficie de trasparente, se puede observar que parte del rayo atraviesa la superficie y otra parte se refleja en la misma, siendo de menor intensidad el rayo reflejado.
8.- Reflexión especular de la luz
Se utiliza el vaso de precipitados contiene un poco de humo. Al hacer incidir un rayo láser, proveniente de un apuntador, sobre un espejo colocado en su base, se puede observar que el rayo se refleja de forma nítida.
- Los alumnos discuten y obtiene conclusiones.
FASE DE CIERRE
Al final de las presentaciones, se lleva a cabo una discusión extensa, en la clase, de lo que se aprendió y aclaración de dudas por parte del Profesor.
Actividad Extra clase:
Los alumnos llevaran la información a su casa y los que tengan computadora e internet, indagaran los temas de la siguiente sesión, de acuerdo al cronograma.
Se les sugiere que abran una carpeta nombrada Física 2; en la cual almacenaran su información, se les solicitara que los equipos formados, se comuniquen vía e-mail u otro programa para comentar y analizar los resultados, para presentarla al Profesor en la siguiente clase en USB.
Los alumnos que tengan PC y Programas elaboraran su informe, empleando el programa Word, para registrar los resultados.
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