Aproximación a la Reflexión Interna Total Frustrada: una Interfaz Gráfica Programada en ROOT C++ para la enseñanza del Efecto Túnel

En este trabajo, se presenta el desarrollo y la programación de una Interfaz Gráfica de Usuario (GUI, por sus siglas en inglés) utilizando el framework ROOT del CERN. Este laboratorio virtual establece una analogı́a entre el fenómeno de la Reflexión Interna Total Frustrada (FTIR, en inglés) y el Efe...

Full description

Autores:
Agudelo Gonzalez, Sandra Milena
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2024
Institución:
Universidad Distrital Francisco José de Caldas
Repositorio:
RIUD: repositorio U. Distrital
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repository.udistrital.edu.co:11349/42014
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/11349/42014
Palabra clave:
Mecánica cuántica
Efecto Túnel
Reflexión Interna Total Frustrada
Interfaz Gráfica de Usuario
ROOT-CERN
Licenciatura en Física -- Tesis y disertaciones académicas
Interfaz Gráfica de Usuario (GUI) y ROOT del CERN
Fenómenos de Reflexión Interna Total Frustrada (FTIR) y Efecto Túnel
Enseñanza de mecánica cuántica
Análisis de coeficiente de transmisión
Quantum mechanics
Quantum Tunneling Effect
Frustrated Total Internal Reflection
Graphical User Interface
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description En este trabajo, se presenta el desarrollo y la programación de una Interfaz Gráfica de Usuario (GUI, por sus siglas en inglés) utilizando el framework ROOT del CERN. Este laboratorio virtual establece una analogı́a entre el fenómeno de la Reflexión Interna Total Frustrada (FTIR, en inglés) y el Efecto Túnel en una dimensión, una intersección comúnmente citada en la literatura entre la mecánica cuántica y la óptica clásica. Este recurso cientı́fico-tecnológico emplea una aproximación al efecto túnel mediante la variación de parámetros del sistema fı́sico, analizando su coeficiente de transmisión. La GUI desarrollada constituye un recurso valioso para la enseñanza de la mecánica cuántica, especialmente en el tema del Efecto Túnel. Su aplicación en el aula puede mejorar la comprensión de los estudiantes y facilitar el aprendizaje de conceptos abstractos.
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Su aplicación en el aula puede mejorar la comprensión de los estudiantes y facilitar el aprendizaje de conceptos abstractos.This work presents the development and programming of a Graphical User Interface (GUI) using the CERN’s ROOT framework. This virtual laboratory draws an analogy between the phenomenon of Frustrated Total Internal Reflection (FTIR) and the one-dimensional Tunneling Effect, a commonly cited intersection in the literature between quantum mechanics and classical optics. This scientific-technological resource employs an approach to the tunneling effect by varying parameters of the physical system and analyzing its transmission coefficient. The developed GUI is a valuable tool for teaching quantum mechanics, particularly in the area of the Tunneling Effect. Its application in the classroom can enhance students’ understanding and facilitate the learning of abstract concepts.pdfspaUniversidad Distrital Francisco José de CaldasMecánica cuánticaEfecto TúnelReflexión Interna Total FrustradaInterfaz Gráfica de UsuarioROOT-CERNLicenciatura en Física -- Tesis y disertaciones académicasInterfaz Gráfica de Usuario (GUI) y ROOT del CERNFenómenos de Reflexión Interna Total Frustrada (FTIR) y Efecto TúnelEnseñanza de mecánica cuánticaAnálisis de coeficiente de transmisiónQuantum mechanicsQuantum Tunneling EffectFrustrated Total Internal ReflectionGraphical User InterfaceROOT-CERNAproximación a la Reflexión Interna Total Frustrada: una Interfaz Gráfica Programada en ROOT C++ para la enseñanza del Efecto TúnelApproach to Frustrated Total Internal Reflection: a Graphical user Interface Programmed in ROOT C++ for teaching the quantum Tunneling EffectbachelorThesisInvestigación-Innovacióninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fRestringido (Solo Referencia)http://purl.org/coar/access_right/c_16ecAragón, M. d. M., Bonat, M., Oliva, J. M., and Mateo, J. (1999). Las analogı́as como recurso didáctico en la enseñanza de las ciencias.Ausubel, D. P. (1960). The use of advance organizers in the learning and retention of meaningful verbal material. Journal of Educational Psychology, 51(5):267–272.Ausubel, D. P. (2002). Adquisición y retención del conocimiento: una perspectiva cogni- tiva, volume 40. Grupo Planeta (GBS).Dagher, Z. R. (1995a). Analysis of analogies used by science teachers. Journal of Re- search in Science Teaching, 32(3):259–270.Dagher, Z. R. (1995b). Review of studies on the effectiveness of instructional analogies in science education. Science education, 79(3):295–312.De Fornel, F. (2001). Evanescent waves: from Newtonian optics to atomic optics, volu- me 73. Springer Science & Business Media.Dupin, J. and Joshua, S. (1990). Una analogı́a térmica para la enseñanza de la corriente continua en electricidad: descripción y evaluación. Enseñanza de las Ciencias. Revista de investigación y experiencias didácticas, 8(2):119–126.F Pantoja, G. C., Moreira, M. A., and Elnecave Herscovitz, V. (2014). La enseñanza de conceptos fundamentales de mecánica cuántica a alumnos de graduación en fı́sica. Revista electrónica de investigación en educación en ciencias, 9(1):22–39.Hernández, A. M. V. and Salamanca, J. (2015). ROOTlets, Interfaces gráficas de usuario en ROOT: un recurso educativo para la enseñanza de la fı́sica. EAE.Martı́nez, J. M. O., Aragón, M. d. M., Mateo, J., and Bonat, M. (2001). Una propuesta didáctica basada en la investigación para el uso de analogı́as en la enseñanza de las ciencias. Enseñanza de las ciencias: revista de investigación y experiencias didácticas, pages 453–470.Prabhu, P., Jablin, T. B., Raman, A., Zhang, Y., Huang, J., Kim, H., Johnson, N. P., Liu, F., Ghosh, S., Beard, S., et al. (2011). A survey of the practice of computational science. In State of the practice reports, pages 1–12.Selçuk, G. S. and Çalỳskan, S. 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