Nikola Tela fue un físico, ingeniero eléctrico y matemático que desarrollo las bases de la corriente alterna que es una corriente en la que la dirección y la magnitud de ésta varían por ciclos.
martes, 8 de diciembre de 2009
Rutherford: Punto 3 --> Nikola Tesla
Nikola Tela fue un físico, ingeniero eléctrico y matemático que desarrollo las bases de la corriente alterna que es una corriente en la que la dirección y la magnitud de ésta varían por ciclos.
Rutherford: Punto 2
Física
Las principales deferencias entre la física y la química es que la física estudia las propiedades físicas de la materia, es decir, las propiedades en las que se encuentran los cuerpos, líquido, sólido, gaseoso y plasma; también estudia el tiempo el espacio y la energía así como las reacciones entre ambos y las propiedades de éstas.
En cambio cuando pensamos en química se nos viene a la cabeza botes llenos de líquidos de colores y explosiones entre ellos, pero la química es mucho más que eso, la química estudia la composición, estructura y propiedades químicas de la materia y los cambios que se producen en sus reacciones, dentro de la química se encuentra la química orgánica, que estudia la materia orgánica (materia viva), la química inorgánica, que estudia la materia inorgánica (materia ''no viva'') y también se encuentra la bioquímica, sustancias de organismos biológicos.
Rutherford al decir que ''toda ciencia o es física o coleccionismo de sellos'' lo que pretende es llamar la atención diciendo que al ser el físico la física es la única ciencia, ni la botánica ni la química ni nada más son ciencias porque la física es la que estaba haciendo descubrimientos en esa época ya que la biología no había ''despertado'' ya que el descubrimiento del ADN es posterior y que la botánica es ''coleccionismo'' de plantas como si fueran sellos.
Al decir ''He cambiado muchas veces en mi vida, pero no de manera tan brusca con en esta metamorfosis de físico a químico'' cuando le dieron el premio Nobel se refería que él había sido físico toda su vida y que había cambiado algunas cosas de ella de vez en cuando pero que nunca tan bruscamente al descubrir algo químico y no físico. Le dieron el premio Nobel de química porque averiguo que la radioactividad iba acompañada por la desintegración de los elementos y el estudio de éstos es química, por eso le dieron el Nobel de esa ciencia.
6. MODELO DE RUTHERFORD Y LAS INTERACCIONES FUNDAMENTALES
Antes de que Rutherford expusiera su modelo atómico se creía que un átomo era tal y como Thompson lo había descrito: Una pequeña esfera cargada positiva y negativamente. Con el experimento de "la lámina de oro" Rutherford y su alumno descubrieron el núcleo atómico y a partir de ahí, Rutherford expuso su modelo atómico. El átomo consta de un núcleo cargado positivamente, que contiene protonoes y neutrones, y alrededor de ese núcleo orbitan los electrones, con carga negativa. La suma de cargas negativas debe ser igual a la suma de cargas positivas, de ahí que los átomos sean neutros. Se podría decir que los átomos son como un sistema solar en miniatura. Rutherford dedujo que, al haber tantas partículas del mismo signo en un espacio tan reducido, tenía que haber una fuerza que los mantuviera unidos y unas partículas que suministraran esa dicha fuerza. Rutherford dijo de la existencia de la fuerza nuclear y de la existencia de los neutrones.
Modelo de Thompson................Modelo de Rutherford
A Rutherford sele considera el padre de la interacción nuclear porque él mismo la descubrió, tal como lo he explicado arriba.
Hay cuatro tipos de interacciones fundamentales conocidos:
1- La interacción gravitatoria. Hace que cualquier tipo demateria que tenga energía interactúe entre sí. Si esa materia es positiva, tendrá un carácter atractivo.
2- La interacción electromagnética. Actúa entre las sustancias con carga eléctrica. Es mucho mas fuerte que la gravitatoria y existe en la mayoría de los fenómenos cotidianos.
3- La interacción nuclear fuerte. Los hadrones son partículas subatómicas que experimentan la interacción nuclear fuerte, como los protones y neutrones. Los protones y neutrones están compuestos por quarks, la interacción nuclear fuerte es la que permite que los quarks se unan para formar los hadrones. Es una interacción únicamente atractiva, al igual que la gravitatoria.
4- La interacción nuclear débil. Hay seis tipos de quarks cada uno de ellos se dice que tiene un sabor. Por lo tanto hay seis tipos de sabor. La interacción nuclear débil causa los cambios de sabor de los quarks. Es menos intensa que la electromagnética que la interacción nuclear fuerte y es también únicamente atractiva.
domingo, 6 de diciembre de 2009
Aún hoy se utiliza el mismo método de estudio, pues todos los profesores que hay han sido alumnos de algún profesor que en su día también fué discípulo, formando la misma cadena que obtuvimos antes.
5. El alumno de Rutherford, Hans Geiger, aceptó dirigir los primeros trabajos de un estudiante llamado Marsden. Rutherford le propuso que investigara si al lanzar un haz de partículas alfa sobre una fina capa de platino o de oro, las partículas rebotan o atraviesan la capa. Se inventaron un aparato para hacer este experimento que constaba de una pantalla semicircular de sulfato de cinc situada detrás de la fina lámina de oro sobre la que se disparaban las partículas alfa. Descubrieron que una de cada ocho mil partículas alfa rebotaba hacia atrás al chocar contra el oro, y lo mismo ocurrió con el platino. Rutherford y los otros dos científicos, calcularon cómo debía ser un átomo de pequeño, compacto cargado eléctricamenjte de forma positiva para que las partículas alfa salieran despedidas de esa forma. Descubrieron así el nícleo atómico puesto que sus cálculos indicaron que el supuesto átomo (que en realidad es el núcleo) tendría que tener toda su carga positiva concentrada en una esfera de un diámetro diez mil veces mas pequeño que el de un átomo normal. La conclusión que sacamos del experimento, es que una de cada ocho mil partículas sale despedida porque choca con el núcleo, y las demás no chocan porque hay un enorme espacio entre el núcleo los electrones.
En el momento en el que descubrieron que una de cada ocho mil partículas era despedida hacia atrás, Rutherford dijo la frase: "Es como si se disparara un obús naval de buen calibre sobre una hoja de papel y rebotara". Eso significa que una partícula alfa tiene una carga tan grande en comparación a lo que se pensaba que era el átomo según el modelo de Thompson, que al chocar con el oro no tendría ni siquiera que desviarse. Pero lo que todavía no sabían es que en realidad chocaba contra el núcleo, cuya carga era suficiente para que la partícula rebotara.
domingo, 29 de noviembre de 2009
Rutherford, el núcleo atómico
4a) La diferencia fundamental entre la fluorescencia y la fosforescencia es que si una sustancia es fluorescente, emite una extraña luz azulada al ser iluminada por radiación externa, pero si se deja de iluminar, la luz cesa. Mientras que si una sustancia es fosforescente, la luz verdosa que emite sigue cuando se deja de iluminarla. Otra diferencia mas obvia es que en las sustancias fluorescentes hay presencia de átomos de flúor y en las fosforescentes de fósforo.
4b) Los rayos X son radiaciones electromagnéticas, que no se pueden ver y que tienen la capacidad de poder atravesar algunas sustancias opacas, como la piel, tejidos, hojas de aluminio papel, etc. También son capaces de impresionar películas fotográficas. Son de la misma naturaleza que algunas ondas (radio, microondas) y algunos rayos (infrarrojos, luz visible, ultravioleta y rayos gamma).
Este fenómeno se descubrió haciendo experimentos con gases al ponerles carga energética.
4c) La radiactividad fue descubierta por Henri Becquerel al intentar fotografiar con la luz fosforescente. Cubrió una placa fotográfica con papel negro para que no la impresionara la luz del sol. Sobre ella puso una moneda. Cubrió todo con sal de uranio y lo expuso a la luz del sol. Esta luz excitaba la fosforescencia de la sal, entonces revelaba la placa, y la imagen que se veía era la de la luz fosforescente. Pero en los días que estaba haciendo este experimento, París estaba lleno de niebla, y por tanto Becquerel decidió revelar la placa aunque no hubiera casi luz solar. Comprobó entonces que la imagen de la moneda salió igual de nítida que si hubiera sido iluminada por una luz intensa.
4d) Las aportaciones de este matrimonio fueron muy importantes, debido a que hasta que ellos no aclararon que era la radioactividad, el descubridor de esta ni se imaginaba la importancia que tenía su descubrimiento. Estas aportaciones fueron posibles gracias a que este matrimonio se interesó por los experimentos que realizaba Becquerel, y estuvieron atentos a los resultados que él obtenía para que luego, ellos, haciendo nuevos experimentos, llegasen a nuevas conclusiones.
4e) Rutherford al comprobar las radiaciones que se emitían descubrió estos tres tipos de rayos:
1. Rayos Beta: es un electrón que sale despedido por un suceso radiactivo. La ley de Fajans dice que si un electrón se va de un átomo, este tendrá carga positiva de +1, y la masa no se considera que varía debido a que la masa de un electrón es despreciable. Sabiendo esto podemos decir que en los rayos alfa se producen dos rayos beta, puesto que salen despedidos 2 electrones por cada átomo de helio. Al ser un único electrón, es el tipo de rayo que menos energía tiene.
2. Rayos Alfa: son núcleos completamente ionizados de helio, es decir, carentes de electrones, por lo que podemos decir que su carga es de +2, al estar formado por 2 protones y 2 neutrones. Su unidad de masa atómica (uma) es de 4. En general no pueden traspasar un grosor de varias hojas de papel.
4f) El descubrimiento más importante de los tantos que hizo durante sus 9 años en Canada, fué con Soddy. Ese célebre descubrimiento no es otro que descubrir en que consiste la radiación, y no es otra cosa que la desintegración espontánea de ciertos átomos pesados. Esta descomposición se daba de tres tipos de emisiones diferentes: alfa, beta y gamma. La ley de la desintegración atómica es la ley que dice el ritmo con el que los átomos de una muestra radiactiva se desintegran. Descubrió que la vida media de los átomos radiactivos varía entre dos cantidades muy diferentes, desde pocos segundos hasta miles de millones de años. La ley que Rutherford descubrió es capaz de predecir perfectamente esta inmensa variación de vida. Pudo observar también que ciertos elementos radiactivos se iban transformando en otros que a su vez se desintegraban o se volvían a transformar en otros, pero que al final de esta cadena, invariablemente del elemento radiactivo que se tratase, siempre acababa en plomo.
A este fenómeno Rutherford le encontró una aplicación perfecta, un metodo de datación de muestras antiguas, que, de hecho, aún se utiliza. Este metodo de datación consiste en examinar muestras geológicas que contengan estos elementos, así como el plomo, puesto que sabía a que ritmo se desintegraba cada una. El límite se encontraba en las fechas inferiores a la edad de la Tierra.
4g) Un contador Geiger es un instrumento científico, cuya utilidad es medir los niveles de radioactividad de un objeto o de un lugar. Esta formado por un tubo en el que por el medio pasa un fino hilo metálico, lugar por donde pasa un ion; y también está formado por un gas que está entre el hilo y el tubo, rellenando el hueco entre ellos y aislándolos.
domingo, 18 de octubre de 2009
¡Millikan!
Millikan,
La unidad de carga eléctrica
- Explicación de la hipótesis de Symmer
Al principio del capítulo ocho, que habla de Millikan, nombra la hipótesis que realizó Symmer, En esta decía que dos fluidos muy tenues: el uno positivo o vítreo, y el otro negativo o resinoso, de propiedades antagonistas que se neutralizan al combinarse.
Cuando Symmer hablaba de resinoso(carga negativa) y vítreo(carga positiva) hace mención a que una varilla de vidrio se carga eléctricamente de una manera positivaal frotarla con una tela de seda, y una barra de lacre o un trozo de ámbar frotado con una tela de lana, se carga de manera opuesta(negativa).
Lo ya mencionado por Symmer se puede observar al frotar un globo con el pelo, el pelo se queda pegado al globo, ya que hemos cargado al globo de electricidad estática. Por eso se pega a la pared cuando lo dejamos sobre ella. Otro ejemplo es cuando cae agua de un grifo y pones el globo cerca pero sin estar en contacto con el agua, el agua es atraída por el globo.
2. Explica el funcionamiento del tubo de descarga.
Thomson consiguió desviar los rayos catódicos porque puso dos placas de distinto signo para comprobar si se desviaban hacia la positiva y tras esto puso dos potentes imanes en el tubo, uno en la parte superior y otro en la inferior y los rayos se desviaron hacia arriba porque era repelido por el imán negativo.
Los gases apenas transmiten la electricidad pero a medida que disminuye la presión del gas aumenta la conductividad. Cuando la presión baja hasta unos 10 mmHg, aparecen descargas disruptivas muy tenues que aumentan en número a medida que desminuye el gas interior. A unos 5 mmHg, las descargas llenan el tubo adquiriendo una luminosidad cuyo color depende del gas que contiene: violeta con aire, rojo anaranjado con neón, azul con argón, etc. Cuando la presión disminuye aún más, hasta décimas de Mg., aparecen franjas oscuras entre el cátodo y el ánodo, en el entorno de los cuales surgen luminosidades azuladas. Si se coloca un obstáculo entre el cátodo y el ánodo, su sombra aparece en la pared del ánodo por lo que sabemos que los rayos surgen del cátodo y se dirigen hacia el ánodo.
3. Explicación del modelo de Thomsom
Thomson ideó el primer modelo en el que los átomos tenían estructura. Hicieron un símil con una esponja. Los átomos eran unas minúsculas bolitas de la textura de la esponja de carga eléctrica positiva. En los poros estaban los ligeros y aún mas pequeños electrones en una cantidad tal que la carga eléctrica negativa de todos ellos compensaba exactamente la carga positiva de la esponja. Los electrones están distribuidos alrededor de una nube con carga positiva. Todavía no se habían descubierto los protones ni los neutrones cuando se elaboró esta teoría. De este modo los electrones de carga negativa eran atraídos por el núcleo de carga positiva.
Este modelo duró muy poco porque un átomo así sería inestable y porque al cabo de unos años Rutherford elaboró otra teoría sobre la representación de los átomos.
4. El experimento de Albert Michelson, el interferómetro:
Durante mucho tiempo se pensó que existía una sustancia ligerísima que ocupaba el vacío y que tenía las propiedades de cualquier otro fluido, el éter. El profesor de Millikan, Michelson, y un colega suyo llamado Morly realizaron un experimento y demostraron que la teoría del éter no era cierta.
El experimento pretendía negar la existencia del supuesto fluido ya que observados todos los avances en campos como la luz o las ondas no tenía sentido.
Michelson y Morly inventaron el interferómetro que es un aparato que servía para detectar la variación de velocidad de la Tierra con respecto al éter, que según la teoría siempre estaba en reposo. Se compone de una lente semiaplanada que divide la luz en dos haces que viajan en un determinado ángulo, uno respecto del otro. Con esto se conseguía enviar simultáneamente dos rayos de luz y recogerlos en un punto determinado. De esta forma se pueden medir distancias con la luz. Como no detectaron cambio alguno, dedujeron que el éter no existía.
5. Los rayos X
Bohr asegura en su modelo atómico que los electrones se distribuyen en orbitales y cuanto mas lejos estén los orbitales del núcleo, más electrones tendrán. Si a un electrón se le aplica una energía en forma de fotón (luz), éste pasa a un orbital superior. Al subir a otro orbital se ioniza el átomo. Los rayos X provocan que el electrón cambie a un orbital superior y por eso las gotas de aceite se ionizan.
6. Experimento de Millikan
Millikan en este experimento lo que pretendía era medir la carga electrónica del electrón. Para ello preparó un aparato con dos espacios, en el primero se esparcen las gotas de aceite con un atomizador y desde este lugar bajan por un tubo conector al otro espacio a una velocidad lenta debido a la viscosidad del medio. A las gotas que caen se las irradia con rayos X para ionizarlas (cargarlas negativamente). Al llegar al segundo espacio, los campos eléctricos se activan y provocan que la partícula de aceite se quede suspendida en el medio durante un instante, que aprovecha Millikan para averiguar la intensidad de carga de la gota y del electrón.
7. El efecto Fotoeléctrico
El efecto fotoeléctrico es el que se produce por la acción de la radiaíon electromagnética. El número de electrones que se emiten aumenta proporcioalmente con la canidad de iluminación quese da, es decir, sese produce mucha iluminación se emitirían muchos electrones. Esto se debe a que aumente su temperatura cundo se expone a la radiación. Cuando están liberadas por el calor se llaman termoelectrones.
8. La importancia de estudiar en el extranjero
Es importante que un científico trabaje en otros centros de investigación porque conoces a otros científicos que están estudiando lo mismo que tu puede aportarte buenas ideas. Sobre todo el hecho de que cuantos mas científicos conoces más cosas aprendes porque cada científico sabe algo que otros no saben o no se acuerdan.
9. Lectura de libros de divulgación científica
Es recomendable leer libros de divulgación científica porque así conoces y entiendes mas cosas sobre el funcionamiento del mundo puesto que casi todas las cosas que tenemos se las debemos a la ciencia.
domingo, 20 de septiembre de 2009
De Arquímedes a Einstein: Portada
El libro "De Arquímedes a Einstein" es un libro que trata de los 10 experimentos mas bellos de la física,comprendidos entre Arquímedes(287 a.C. - 212 a.C.) y Einstein(1879 d.C. - 1955 d.C.). Estos 10 experimentos fueron elegidos por doscientos científicos a través de una encuesta de la revista Physics World, y el profesor Lozano no sólo analiza para el público menos especializado dichos experimentos, sino que presenta también el contexto científico y social de la época en que se realizaron. Este libro sigue el hilo conductor de los 10 experimentos, en orden cronológico, desde el primero hasta el último, desde Arquímedes a Einstein. Las motivaciones de este libro pueden ser que podemos hacer los experimentos citaos en este libro,alguno de los 10 mas bellos, ya que algunos son fciles de hacer. Me parece que conocer la historia de la ciencia se puede considerar como la historia de todo lo que nos rodea, y es muy interesante saber el por qué de las cosas. Antes de leer el libro ya conocía algn experimeto, el experimento Nº 3, la caíd libre de los cuepos, el Nº 4, la descomposición de la luz, y el Nº 7, el movimiento de la Tierra. Hablando de los científios, conocía a todos menos a Cavendish, Young y Millikan. Me parece que puede ser una buena experiencia, ya que puede ser una forma mas divetida de conocer la ciencia, y puede hacer que nos interesemos más por ella.
Ha escrito novelas históricas ambientadas en el siglo XVIII como El enviado del rey (Salamandra, 2000), donde reconstruye la vida cotidiana del setecientos en una trama centrada en torno a las minas de mercurio de Almadén, Conspiración en Filipinas (Salamandra, 2003) y El galeón de Manila (Ediciones B, 2006). Ambientada en tiempos actuales: La excitación del vacío (Diagonal, 2003).
También ha escrito éxitos de divulgación científica como: El cosmos en la palma de la mano (Debate-Mondadori 2003), De Arquimedes a Einstein: Los diez experimentos más bellos de la historia de la física (Debate-Mondadori, 2005), Los hilos de Ariadna: diez descubrimientos científicos que cambiaron la visión del mundo (Debate-Mondadori, 2007) y ha realizado una serie de divulgación científica de 13 capítulos para televisión: "Andaluciencia".
sábado, 19 de septiembre de 2009
DE ARQUÍMEDES A EINSTEIN
La portada se refiere al "principio fundamental de la hidrostática" de Arquímedes pero sin embargo aparece Einstein en la bañera, conectando así a ambos científicos.
Manuel Lozano Leyva es uno de los físicos nucleares mas grandes de nuestro país. Es catedrático de Física Atómica, Molecular y Nuclear en la Universidad de Sevilla desde 1994. Otros libros que ha publicado son "El galeón de Manila", "Los hijos de Ariadna", "El cosmos en la palma de la mano: del Big Bang a nuestro origen en el polvo de las estrellas", etc.