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Ítem Diseño de un módulo basado en una herramienta computacional, para la enseñanza de conceptos preliminares de la mecánica cuántica a partir del experimento de Franck-Hertz.(Universidad Pedagógica Nacional, 2018) Rodríguez Cosme, Angie Carolay; Monroy Cañón, Ignacio AlbertoEste trabajo presenta una propuesta para la enseñanza de conceptos preliminares de la mecánica cuántica a partir del experimento de Franck-Hertz para estudiantes de educación media. Este trabajo está enfocado al estudio de la estructura de la materia, desde el modelo atómico de Bohr hasta, el desarrollo de un modelo cuántico, a partir del cual estudiaremos, el comportamiento de los electrones en medio de colisiones inelásticas con átomos de mercurio. En este trabajo también se realiza un módulo que incluye un conjunto de actividades basadas en una herramienta computacional con la que se realizara una simulación de la curva característica del experimento de Franck-Hertz esta ira en el lenguaje de programación de C++.Ítem Diseño de una simulación en Vpython : un sistema de dos partículas con espines 1/2 para la descripción de la paradoja EPR.(Universidad Pedagógica Nacional, 2018) Camargo Castro, German David; Monroy Cañón, Ignacio AlbertoEste documento pretende mostrar una investigación del diseño y desarrollo de una herramienta computacional para la descripción de la correlación de espines de dos partículas que son el producto del decaimiento de una molécula de espín neutro, todo esto contextualizado en la paradoja EPR. Primero se desarrolla un marco teórico base para la creación de la simulación en el programa Vpython, se parte desde un contexto histórico de los experimentos que desencadenó el artículo “Can Quantum-Mechanical description of Physical Reality Be Considered Complete?” hasta llegar a la modificación que realizó el científico David Bohm, luego el documento habla sobre los conceptos másrelevantes en la discusión entre científicos que apoyan la mecánica cuántica y los científicos que están en desacuerdo de su interpretación. En una tercera parte se muestra el desarrollo de la simulación del experimento EPR-Bohm y los análisis con la interpretación de los datos para la descripción de los conceptos involucrados. El trabajo desarrollado es una propuesta para que futuras investigaciones perfeccionen su vínculo con la enseñanza de la física cuántica.Ítem Estudio del formalismo asociado a los espines 1/2 y 1 para la enseñanza del teorema espín-estadística en cursos de mecánica cuántica.(Universidad Pedagógica Nacional, 2024) Ruiz, Juan David; Ávila Torres, Sandra BibianaEl teorema espín-estadística es usado en cursos de física estadística para introducir las estadísticas cuánticas de Bose-Einstein y Fermi-Dirac, donde se presenta como si fuera un postulado establecido por Pauli para diferenciar los tipos de sistemas de partículas indistinguibles. Sin embargo, la explicación de este se abarca en cursos posteriores como en teoría cuántica de campos. Particularmente, en esta investigación se muestra que las bases del mismo se pueden encontrar en la formulación de la mecánica cuántica y en el formalismo que tiene el espín de fotones y electrones al considerarse en un sistema de 𝑁 partículas. Por lo que, estudiar el origen del teorema implica una reevaluación del concepto de espín, de tal forma que este pueda ser comprendido desde un curso de mecánica cuántica. Esta investigación se encuentra dividida en cuatro apartados: En la primera parte se hace una contextualización de la problemática. Luego, el primer capítulo se centra en dar una contextualización histórica de las bases del teorema, resaltando elementos claves que permitieron la conexión del espín y la descripción estadística. Posteriormente, en el segundo capítulo se hace un hincapié en el principio de indistinguibilidad de las partículas, para lo cual se analiza la formalización de las funciones de onda planteadas por Dirac y el espín propuesto por Pauli, para después caracterizar a las matrices de espín ½ y 1 como parte de los grupos de Lie SU2 y SO3. Finalmente, en el capítulo 3 se culmina con una ruta de trabajo para clases de mecánica cuántica que tiene en cuenta la solución del problema de una partícula en un pozo de potencial unidimensional modificado para considerar el teorema espín-estadística y posteriormente se dan las conclusiones.Ítem Análisis histórico del origen de la ecuación de Dirac, a partir de su relación con la estructura fina del hidrógeno.(Universidad Pedagógica Nacional, 2024) Duarte Bernal, Joan Leonardo; Cruz Bonilla, Yesid JavierEn el presente trabajo de grado se realiza un análisis histórico del origen de la ecuación de Dirac a partir del fenómeno de la estructura fina del átomo de hidrógeno. Este análisis establece un vínculo entre el contexto histórico, los aspectos conceptuales, y los resultados experimentales y matemáticos obtenidos por los físicos de finales del siglo XIX e inicios del siglo XX, en relación con la necesidad de una ecuación como la de Dirac. Gracias a esto, se genera una aproximación a una ecuación relativista de la mecánica cuántica, específicamente a la deducida por Paul Dirac. Permitiendo acercar al lector, a uno de los fenómenos de desdoblamiento presentes en los niveles de energía del átomo de hidrógeno, así como al estudio del espín del electrón desde una perspectiva relativista.