ACTIVIDAD 2: RUTHERFORD, EL NÚCLEO ATÓMICO

1)

Creemos que el hecho de que J.J Thomson fuese  profesor de Rutherford fue muy influyente en su forma de pensar ya que aprendió una barbaridad de cosas que probablemente no hubiese aprendido en cualquier lado. Más que la cantidad de cosas que aprendió gracias a él, fue la manera de las que las aprendió ya que fueron enseñadas directamente de uno de los más grandes científicos. Creemos que junto a su don natural también influyo mucho que pudiese contar con la presencia de Thomson como profesor ya que fue él quien genero un modelo atómico anterior al de Rutherford.

(JJ Thomson)

La relación entre Rutherford y su alumno Hans Geiger es similar, ya que al poder contar con la ayuda de un magnifico físico, químico y alquimista como lo es Rutherford, Geiger pudo hacer lo que hizo. Sin las sugerencias con las que poder comenzar investigaciones, sin los consejos, etc, es decir, sin su profesor Geiger no hubiese podido llegar donde llegó.

(Hans Geiger)

Es por esto por lo que pensamos que si que es muy importante y útil que grandes científicos, o simplemente que científicos enseñen a jóvenes alumnos para ayudarles y para guiarles hacia un camino correcto.

2)

La diferencia  entre la Química y la Física, es que la Física estudia la materia y la energía y las leyes a las que están sujetas. En otras palabras sería, la ciencia que estudia  las propiedades de la materia y la energía, considerando atributos capaces de medida.
Por otro lado, la química es la ciencia que estudia la materia y sus transformaciones.

La frase “ toda ciencia , o es física, o es coleccionismo de sellos”, creemos que lo que pretende decir es que la esencia de la ciencia esta en la física , ya  que el piensa  que en Química todo o casi todo esta ya descubierto  y que en cambio en la Física aún quedan muchas cosas que descubrir y muchos horizontes que traspasar.

La otra frase es “ He cambiado muchas veces en mi vida, pero nunca de esta manera tan brusca en la que he sufrido una metamorfosis de Químico a Físico”. Esta es una frase que él pronunció cuando le entregaron el premio Nobel de Química por sus investigaciones  sobre las desintegración de los elementos y la química de las sustancias radiactivas,cuando el era Físico y ante esa sorpresa pronuncio la frase. Pero este premio también le hizo reflexionar si era verdad lo que el mismo el había dicho de que lo que no fuese física era coleccionismo de sellos, por que según su teoría le habrían dado el Nobel por “coleccionar sellos”.

3)

Nikola Tesla fue un importante ingeniero mecánico, nació en Smilijan, en el imperio austriaco, actual Croacia. Es muy conocido por que realizó numerosas investigaciones e invenciones sobre el electromagnetismo. Tuvo  mucha influencia sobre el desarrollo de sistemas como la potencia  eléctrica y corriente alterna. Desarrollo el amplificador, que muchos pensaron que pudo haber creado el primer altavoz.
Se fue a América, donde fue reconocido como uno de los más grandes ingenieros eléctricos.

(Edison)                                            (Marconi)


Las disputas entre Edison y Tesla se produjeron porque después de que Tesla llegase a Nueva York  para trabajar en la compañía de Edison, reconocido por un antiguo empleado de Edison, que le recomendó trabajar con Tesla. Este rediseñó todos los generadores de la compañía ,una vez se había ganado el respeto de Edison, tras esta tarea Tesla afirmó que la compañía le había ofrecido un contrato de 1 millón de dólares ese año, lo cual fue desmentido por Edison, que además le robó todo el protagonismo. Años más tarde Tesla volvería a tener una disputa con Edison, por demostrar que corriente era superior ”la guerra de las corrientes”, la corriente alterna de Tesla o la corriente continua de Edison. En una exhibición en Chicago en 1893 se demostró que el caso de Tesla era superior al de Edison.

En 1897 Tesla logró transmitir energía electromagnética sin cables por primera vez, construyendo el primer radiotransmisor, mientras que en 1900 Marconi consiguió la primera transmisión de radio, pero se la denegaron por que decían era una copia de Tesla, devido a  esto proviene su disputa.

4)

a)
La fosforescencia es que ciertas sustancias tienen la habilidad de captar y absorber energía  y luego emitirla durante un tiempo largo.
La fluorescencia sigue el mismo proceso que la fosforescencia pero dura apenas unos instantes.


b)
Los Rayos X son  una radiación electromagnética capaz de atravesar cuerpos opacos e imprimir las películas  fotográficas.  Los  descubrió el físico Wilhelm Conrad Rontgen en 1895 cuando Conrad observó un resplandor amarillo-verdoso y vio que la fluorescencia se mantenía.

c)
La radiactividad es la propiedad de ciertas sustancias de emitir radiaciones. Bequerel estudiando la fluorescencia descubrió que algunas sustancias emiten radiación. Como se acababan de descubrir los Rayos X pensó que sería  una radiación semejante.



d)
El matrimonio Curie  descubrió la radiactividad y Rutherford descubrió los distintos tipos de radiaciónPor lo tanto ayudó de gran manera al descubrimiento de Bequerel. La mayoría de los descubrimientos que se han descubierto hasta esta fecha han sido precedidos por otro descubrimiento que les allanó el camino.

e)
Son diferentes tipos de emisiones de  energía surgidas por la desintegración de núcleos de átomos inestables.
Estas energías son partículas cargadas eléctricamente, las cuales  que ionizan el medio que atraviesan.

Energéticamente, las radiaciones gamma son mas grandes que las alfa y estas a su vez son más grandes que las beta.

f)
Es el método por el cual se deduce el número de núcleos, de determinada sustancia, que con el paso del tiempo no van a llegar a ser desintegrados.

Sirven como datación geológica ya que gracias a esto se podría averiguar como era un átomo desintegrado, cuando se desintegró, etc, es decir, que se podría deducir varias fechas respecto “al átomo”.


*CARBONO 14
Es la técnica más fiable y más utilizada para averiguar la edad de muestras orgánicas.
Actualmente, ya que en nuestro cuerpo esta presente el carbono, esta técnica es utilizada para saber la edad o a la edad con la que murió un cadáver.

g)
Un contador Geiger es un artilugio capaz de medir la radiactividad tanto de un objeto como de un lugar.



5)

En el experimento de Rutherford lanzaron unas partículas alfa contra una lamina de oro, para estudiar los ángulos en los que esas patículas salían desviadas. La mayoría de las partículas atravesaban la lamina de oro sin desviarse. Aunque algunas de las partículas salían rebotadas hacia la misma dirección en la que venían, lo que significó que tendrían que chocar con un cuerpo para que eso fuese posible. Rutherford, pensó que ese cuerpo sería más grande que las partículas, pero de un tamaño de manera que solo una pequeña porción de ellas rebotasen. Por lo que Rutherford dedujo que la lamina de oro estaría compuesta por átomos, con electrones poco masivos y un núcleo masivo donde chocarían las partículas y entonces rebotarían algunas de ellas.
No se pudo hacer con la mica, porque como dijo Rutherford era un material demasiado grueso, y en cambio el oro y el platino era tan fino que solo los mejores orfebres serían capaces de fabricarla. También de ahí se puede deducir la frase de Rutherford, por que el oro y el platino eran laminas tan finas como una hoja de papel sobre las que se disparaban unas bolas que eran las partículas.


6)

El modelo atómico de Rutherford consiste en una concentración de carga en el centro del átomo (núcleo atómico) y en otras partículas (electrones) orbitando en un espacio vació alrededor del núcleo atómico.

El inconveniente de esta teoría era que si una partícula cargada eléctricamente (en esta caso negativamente porque es el electrón) y en constante movimiento(necesario para mantenerse en la órbita), iría perdiendo energía. Por lo que sería un modelo inestable.

Debido a que él junto con sus compañeros  descubrieron el núcleo atómico. Descubrieron unas partículas con carga positiva de las que había el mismo número que de electrones para que el átomo estuviese compensado. Bautizaron a estas partículas como protones.

Les asaltó una duda, ¿por qué un cúmulo de partículas des la misma carga no se repelían?
A Rutherford se le ocurrió que existía una nueva fuerza mucho más fuerte que las ya conocidas. Una fuerza de carácter atractivo. Dedujo que entre los protones se encontrasen otras partículas sin carga positiva ni negativa, es decir, neutras. Por lo que a estas partículas se las denominó neutrones. También debido a esto, a esta fuerza se la conoce como fuerza nuclear.


Las 4 interacciones fundamentales de la naturaleza son aquellas fuerzas capaces de hacer interactuar partículas.

Existen 4 interacciones:

1- Interacción gravitatoria:
En comparación con las demás,es la más débil de todas las interacciones.
Esta interacción hace que cualquier materia que contenga energía interaccione entre sí.
Sólo tiene carácter atractivo.

2-Interacción electromagnética:
Es la que hace interactuar partículas con carga eléctrica.
El electromagnetismo tiene un alcance infinito y es mucho más fuerte que la gravedad.

3-Interacción nuclear fuerte:
Es la interacción que permite unirse a los “quarks”para forma “hadrones”.

4-Interacción nuclear débil:
Interactuación con los “quarks” y los “leptones” haciendolos partículas más ligeras.



7)

 

ACTIVIDAD 1: MILLIKAN, LA UNIDAD DE CARGA ELÉCTRICA

1)
La hipótesis de Symmer(físico ingles s. XVII) consiste, en la existencia de dos fluidos electricos. Symmers dijo que  dijo: “todos los cuerpos de la naturaleza tienen electricidad formada por dos fluidos que se hallan neutralizados o equilibrados el uno por el otro alrededor de cada, molécula, constituyendo el fluido eléctrico natural o neutro, en cuyo estado los cuerpos no dan señales de electricidad; pero cuando por el frotamiento o por otra causa, se rompa ese equilibrio, los dos fluidos, se separan y obrando cada uno por repulsión sobre sí mismo se sitúan en puntos distantes del cuerpo, si éste está aislado”.
Symmer nombró a esos dos fluidos vítreo y resinoso. La teoría de Symmer prevaleció sobre la de Francklin. Lo único que se modificó fueron los nombres, electricidad vítrea y electricidad resinosa por las de positiva (+) y negativa (-) que son más comunes.


2)

Eran unas ampollas de vidrio de diversas formas. En el interiorior, en los extremos, se situaban dos placas metálicas conectadas externamente a potentes baterías. La placa cargada positivamente se la denominaba ánodo y a la cargada negativamente como cátodo. Cuando se cargan, y se producen descargas entre el ánodo y el cátodo. Los rayos salen del cátodo(por es razón reciben el nombre de “rayos catódicos”) hacia el ánodo. Los rayos no salían del ánodo ya que al interponer el rayo con un objeto opaco como puede ser una mano, se aprecia que el ánodo no genera nada.se genera electricidad dentro, que se debe al movimiento de electrones dentro de el tubo.

La incandescencia formada en el tubo se pensaba que era un haz de partículas cargadas de electricidad ya que se desviaba con mucha facilidad magneticamente, pero para corroborar esa afirmación hacia falta demostrar demostrar que también se podía desviar con un campo eléctrico. J. J. Thomson fue el físico capaz de descubrir la manera. Thomson se percató de que para que la desviación gracias a un campo eléctrico ocurriese, haría falta un vacío mejor conseguido en el interior del tubo. Thomson decidió aplicarle calor al tubo en el momento en el que fuese cerrado para que así ninguna partícula de gas se quedase pegada en la pared de vidrio. Para ello mantenían sus tubos  en un horno caliente mientras se generaba el vacío en los vidrios.

La presión del gas en el interior del tubo influía en la conductividad de la electricidad, por lo que cuanta menos presión hubiese, mejor seria la conductividad.

3)

El modelo de Thomson no es un modelo viable ya que de ser verdad seria poco estable y la materia se habría destruido al poco de haberse creado. El modelo nos explicaba que el átomo, que se componía únicamente de núcleo, no tenía órbita, estaba compuesto por una capa uniforme de electrones todos de carga negativa, que se encontraban en el interior del átomo que tenía carga positiva. Esto es normalmente asociado a una comparación con un bizcocho de pasas, el bizcocho es el núcleo el cual  tiene carga positiva y las pasas representan a los electrones los cuales al tener carga negativa, complementan a la del núcleo y se forma un átomo neutro.


4)

Millikan trabajo en la Universidad de Chicago a las ordenes  de  Abraham Michelson, que también fue un gran científico. Al final del siglo XIX se pensaba que el sonido debería tener un medio de transporte a ese medio le llamaron “ éter” ya que la velocidad de la luz era muy rápida y hacer un experimento así era muy difícil. Lo que pretendía era medir la velocidad relativa a la tierra con respecto al “éter”. Este experimento trata de medir la velocidad de la luz en dos direcciones perpendiculares entre si y con diferente velocidad lineal relativa al éter. Tuvieron resultados negativos y esto disipó el concepto de éter y sirvieron de base para la teoría de la relatividad de Einstein.


El “éter” es el medio por el cual se creía en el siglo XIX que se propagaba la luz. Este concepto despareció debido a la comprobacion de que no existía.
Su existencia para nada es una hipótesis viable ya se desestimo científicamente.


5)

Al añadir los rayos X al ionizador, los electrones de los rayos X atraen las partículas de aceite, y al juntarse, las partículas de aceite con los electrones, las partículas cogen la carga que tienen los electrones. Pasan a tener carga negativa, ya que los electrones tienen carga negativa. De esa manera, se ionizan. El modelo de Bohr se puede explicar, de manera de que al aumentar la temperatura que hay en el ionizador, las partículas de aceite pasan del piso superior al piso inferior de una manera más lenta. Este paso se puede asociar con el modelo de Bohr, en el paso de una órbita a otra según la energía que tengan los electrones.




6)
 
El experimento de Millikan fue un experimento que se realizo para hallar la carga del electrón. Este experimento implicaba equilibrar   la fuerza  gravitatoria con la flotabilidad hacia arriba y las fuerzas eléctricas en las minúsculas gotas de aceite suspendidas entre dos electrodos metálicos. Dado que la densidad del petróleo era conocida, las masas de las “gotas” y por lo tanto su fuerzas gravitatorias y de flotación podría determinarse a partir de sus radios observados.


7)

El efecto fotoeléctrico  consiste en la emisión de electrones por un material cuando se ilumina con radiación electromagnética. El arco salta entre dos electrodos  conectados a alta tensión alcanza distancias mayores cuando es iluminada por una luz ultravioleta  que cuando esta a lla oscuridad. La explicación teórica fue realizada por Einstein quien publicó un articulo sobre ello. Millikan estuvo diez años intentando probar que la teoría de Einstein era mentira pero al final aceptó que era cierta.




8)

Creemos que lo que los científicos pretenden es tener otros puntos de vista y poder ser ayudados por gente distinta ya que la forma de pensar varía según el lugar, la cultura, la sociedad y la descendencia de distintos lugares.


9)

Dependiendo del autor es recomendable o no. Un buen autor de libros de divulgación científica (como es el caso de Manuel  Lozano) es aquel el cual sea un científico profesional que carezca o escasee de influencias filosóficas y políticas. Si la obra cumple estos requisitos, con los conocimientos que adquiramos, podremos formar nuevo propio criterio  y evitaremos entrometimientos externos.


10)




Vídeo:
http://www.youtube.com/watch?v=BUbFiKlRM0Q

ACTIVIDAD INICIAL: PORTADA DEL LIBRO

En este blog vamos a hablar en concreto de un libro de física llamado “ DE ARQUIMEDES A EINSTEIN; LOS DIEZ EXPERIMENTOS MÁS BELLOS DE LA FÍSICA ”. Este libro consiste, como su propio subtitulo indica, en los 10 experimentos mas importantes de la física desde la época griega hasta nuestros tiempos pasando por científicos del calibre de Arquímedes o Einstein.


1)

El título del libro quiere darnos a entender que a lo largo de este, van a aparecer grandes científicos entre los que se encuentran Arquimedes y Einstein.
El subtítulo hace alusión a los diez experimentos que quedaron en mejor posición en una encuesta. Esta encuesta la realizó un historiador de la ciencia llamado Robert Crease con la ayuda de la revista estadounidense llamada “Physcis World”. Con esto concluyeron a un reducido numero de científicos todos ellos muy importantes.

Este  libro tiene una ventaja, puedes empezar y continuar la lectura por donde quieras ya que carece de un hilo conductor, por eso puedes leer un día un capitulo que te apetezca o necesites sin obligación de seguir un orden.
A nosotros, los alumnos, nos parece que este libro nos puede motivar a la hora de aprender y también amenizarnos la asignatura de Física y Química, ya que esto no convierte la clase en algo aburrido sino en algo dinámico y divertido.

Creemos que es vital conocer la Historia de la Ciencia debido a que necesitamos una base en la que poder avanzar y evolucionar el ámbito científico. Gracias a los antiguos científicos y científicas y a sus teorías, los posteriores han podido apoyarse en los antiguos descubrimientos para poder hacer nuevos.

Los experimentos que hay en el libro son diversos. Algunos los conocemos antes de meternos en la lectura debido a que hemos oído hablar de ellos tanto en casa, en las noticias e incluso hemos profundizado en alguno en alguna asignatura. Por ejemplo, en clase de Dibujo pudimos hablar y aprender sobre Newton y “ La descomposición de la luz del Sol”; en  clase de Física y  Química pudimos tratar la teoría del volúmen de los cuerpos de Arquímedes. En cambio  otros experimentos no los conocíamos. El hecho de no conocer algunos nos hará tomar la lectura con mas interés y alcanzar la meta a la que queremos llegar con este libro, que es aprender.

Conocemos a la gran mayoría de los científicos que aparecen en el libro como por ejemplo a Arquímedes,Einstein, Newton, Galiléo,etc; al resto nos les cocemos o solamente hemos oído hablar de ellos y no nos sirve de nada saber quienes son si no sabemos por qué son famosos. Para conocerlos mejor profundizaremos en cada uno de ellos.

Como hemos comentado anteriormente esta actividad nos generará un interés extra hacia la  asignatura, esto nos hará adentrarnos en el mundo de la ciencia y, de alguna manera, guiarnos en el camino que queramos seguir cuando seamos adultos.



2)

En la portada de nuestro libro podemos apreciar a Einstein, con su famosa cara en la que saca la lengua.

Albert se encuentra bañándose en una bañera, pero como podemos deducir por el título, no se trata de una bañera normal, sino en la que Arquímedes pudo demostrar al rey que el artífice le había engañado al  no hacer la corona con todo el oro que el rey le había proporcionado, es decir, la  propiedad del volumen de los cuerpos. Es por esto por lo que en la ilustración podemos ver como se esta desbordando el agua de la bañera debido a que la bañera tiene un volumen  de agua determinado y al introducirse Einstein en el interior, el volumen del agua que ha sido desbordada es el volumen de Einstein.
En general la portada nos ha parecido muy interesante. Ha sido una manera muy inteligente de darle una buena ilustración al titulo y una manera bastante cómica.También ha sido un modo muy original de darle un titulo al libro, ya que ha puesto a dos símbolos muy importantes de la ciencia.


3)

Manuel Lozano Leyva



Manuel Lozano Leyva es el autor de nuestro libro. Nació en el 1949 y es andaluz, más concretamente de Sevilla. Manuel además de escribir, como ya sabemos, es un físico nuclear y también un divulgador científico.
Aparte de ser el autor de más ochenta publicaciónes científicas, también escribió novelas históricas ambientadas en el siglo XVIII y éxitos de divulgación científica como por ejemplo nuestro libro, “El cosmos en la palma de la mano”, “ Los hilos de Ariadna: diez descubrimientos científicos que cambiaron la visión del mundo” e incluso una serie de divulgación científica de trece capítulos para televisión llamada "Andaluciencia".