1- Como has podido leer J.J. Thomson fue profesor de Rutherford, que a su vez fue profesor de Hans Geiger. ¿Cómo valoras el hecho de que los investigadores científicos formen a los estudiantes? Investiga qué ocurre en las Facultades de Ciencia españolas
Lo valor de una manera muy positiva, y me parece una grandísima idea, ya que el hecho de que los investigadores científicos que han trabajado en laboratorios, han descubierto diversas teorías o cosas parecidas, y con ello han conseguido mucha experiencia, francamente nos parece algo muy bueno, y que al ser posible se debería hacer en toda universidad, ya que para que mentirnos, aquel que ha experimentado de manera práctica y lleva muchos años de experiencia a la espalda, 1. Se explica mejor, 2. Sabría ayudarles dándoles consejos a los alumnos para que no cayeran en errores que él tropezó y 3. quizás la clase llegaría a ser más apasionante y divertida, si incluyese historias propias o supiese claramente de lo que hable. Por ejemplo imaginémonos a Thomson explicando su propia teoría de como es el átomo, sería fantástico, que el propio creador te lo pudieras explicar y dos, enseñar a diestro y siniestro tus méritos.
En las facultades de ciencia españolas, aquellos profesores con plaza fija, no sólo son licenciados como los de plaza no fija, o los que terminan la carrera simplemente para poder ejercerla, si no que además son doctorados, la rae describe doctorado como: “conocimiento acabado y pleno en alguna materia”, es decir podríamos sintetizar diciendo que antes para dar clase bastaba con ser licenciado para tener plaza fija y dar clase y ahora para tener plaza fija y dar clase hay que ir más lejos (saber y estudiar más) y ser doctorado.
2- En palabras de Rutherford, "toda ciencia, o es Física, o es coleccionismo de sellos". En 1908, le otorgaron el premio Nobel
de Química. Su reacción fue realmente muy curiosa: "He cambiado muchas veces en mi vida, pero nunca de manera tan brusca como en esta metamorfosis de físico a químico". ¿Cuáles son las diferencias entre la Fisica y la Química? Da una interpretación a ambas frases del científico, ¿por qué crees que le otorgaron el premio Nobel de Química y no el de Física?FÍSICA: Ciencia que estudia las propiedades de la materia y de la energía, considerando
tan solo los atributos capaces de medida
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QUÍMICA: Ciencia que estudia la estructura, propiedades y transformaciones de la materia a partir de su composición atómica.
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- "toda ciencia, o es Física, o es coleccionismo de sellos".
Francamente para todos aquellos científicos que se dediquen a otras ramas de la ciencia que no sea la física, es un insulto, pero bueno recordemos que cada uno es libre para dar su honesta opinión de lo que piensa en esta vida.
- "He cambiado muchas veces en mi vida, pero nunca de manera tan brusca como en esta metamorfosis de físico a químico"
1. que haya sido tan repentino y rápido
2. que le haya sorprendido tanto
Como el cambiar de ser físico a su rama complementaria, la química, ser químico.
Nosotras creemos que le dieron el premio Nobel, obviamente, porque lo relativo a la estructura de los átomos es parte de la rama de química (como hemos definido antes: ciencia que estudia la ESTRUCTURA, propiedades y transformaciones de la materia a partir de su composición ATÓMICA) y no de la física (dicho anteriormente:Ciencia que estudia las propiedades de la materia y de la energía, considerando tan solo los atributos capaces de medida).
3-Investiga sobre la biografía de Nikola Tesla
. ¿Cuáles fueron sus principales aportaciones a la Física? ¿Qué disputas científicas mantuvo con Edison
y Marconi
? Te recomendamos una película: EL TRUCO FINAL. El argumento de esta película describe muy bien la mezcla de magia y ciencia que se vivía en el final del siglo XIX y principios del XX. Trabajo opcional para subir nota: Realiza una línea de tiempo
con los principales hechos científicos de este periodo.- Nikola Tesla
Fue un físico estadounidense de origen croata. Estudió en las universidades de Graz (Austria) y Praga. Después de haber trabajado en varias industrias eléctricas en París y en Budapest, se trasladó a Estados Unidos (1882), donde trabajó a las órdenes de Thomas A. Edison, entonces partidario de la corriente eléctrica continua.
Nikola Tesla
Las incesantes disputas con Edison forzaron su abandono de la compañía y su asociación con G. Westinghouse, quien compró las patentes de su motor y de un transformador que facilita la distribución de este tipo de corriente hacia los usuarios finales. Ambos ganaron la batalla de la distribución de la energía, pues el transporte de corriente alterna es más barato y sencillo que el de continua. En 1893 su sistema fue adoptado por la central hidroeléctrica situada en las cataratas del Niágara.
Tesla fundó en Nueva York un laboratorio de investigaciones electrotécnicas, donde descubrió el principio del campo magnético rotatorio y los sistemas polifásicos de corriente alterna. Creó el primer motor eléctrico de inducción de corriente alterna y otros muchos ingenios eléctricos como el llamado montaje Tesla, un transformador de radiofrecuencia en el que primario y secundario están sintonizados, de utilidad a la hora de preseleccionar la entrada de un receptor radioeléctrico. Predijo la posibilidad de realizar comunicaciones inalámbricas con antelación a los estudios llevados a cabo por Marconi, y en su honor se denomina tesla a la unidad de medida de la intensidad del flujo magnético en el sistema internacional.
En 1887, y como consecuencia del descubrimiento llevado a cabo por John Hopkinson en 1880, Tesla inventó el motor de inducción de corriente trifásica.
En 1891 Tesla inventó la bobina que lleva su nombre, con esta bobina fue capaz de crear un campo de alta tensión y alta frecuencia. Dos años después descubrió el fenómeno de carácter ondulatorio denominado "luz de Tesla" en las corrientes alternas de alta tensión y alta frecuencia, mediante el estudio de estas corrientes, observó que las lámparas de incandescencia de un único polo emiten luz cuando se las aproxima a un conductor por el que pasa corriente eléctrica, y que los tubos de vidrio vacíos brillan aunque carezcan de electrodo si se les conecta por uno de sus extremos y se aproxima el otro a un conductor por el que fluye corriente de alta frecuencia. También se percató de que el cuerpo humano es capaz de conducir estas corrientes de alta frecuencia sin experimentar daño alguno.
Aunque ya hay alguna nombrada de sus aportaciones a la física en su biografía vamos a explicarlas y añadir más:
- Microscopio electrónico: es aquél que utiliza electrones en lugar de fotones o luz visible para formar imágenes de objetos diminutos. Los microscopios electrónicos permiten alcanzar ampliaciones hasta 5000 veces más potentes que los mejores microscopios ópticos, debido a que la longitud de onda de los electrones es mucho menor que la de los fotones "visibles".
- Horno de microondas: es un electrodoméstico usado en la cocina para calentar alimentos que funciona mediante la generación de ondas electromagnéticas en la frecuencia de las microondas, en torno a los 2,45 GHz.
- Ciencia robótica: es la rama de la tecnología que se dedica al diseño, construcción, operación, disposición estructural, manufactura y aplicación de los robots. La robótica combina diversas disciplinas como son: la mecánica, la electrónica, la informática, la inteligencia artificial y la ingeniería de control..
- Radio: es un medio de comunicación que se basa en el envío de señales de audio a través de ondas de radio, si bien el término se usa también para otras formas de envío de audio a distancia como la radio por Internet.
- Bombilla sin filamento o lámpara incandescente: es un dispositivo que produce luz mediante el calentamiento por efecto Joule de un filamento metálico, en la actualidad wolframio, hasta ponerlo al rojo blanco, mediante el paso de corriente eléctrica.
- Dispositivos de electroterapia: útiles que se emplean en el tratamiento de lesiones y enfermedades por medio de la electricidad.
- Submarino eléctrico: tipo especial de buque capaz de navegar bajo el agua además de la superficie, gracias a un sistema de flotabilidad variable con energía eléctrica
- Lámpara fluorescente: es una luminaria que cuenta con una lámpara de vapor de mercurio a baja presión y que es utilizada normalmente para la iluminación doméstica e industrial
- Teslascopio: es un receptor con el cual se pretendía la comunicación con seres del espacio exterior
- Control remoto: o mando a distancia es un dispositivo electrónico usado para realizar una operación remota (o telemando) sobre una máquina.
- Motor de turbina que utilizaba discos en lugar de álabes.
- Bobina de Tesla: es un tipo de transformador resonante
Las disputas que mantuvo con:
- Edison. Es muy conocida su enemistad con Thomas Edison. Después de trabajar varios meses mejorando los diseños de los generadores de corriente continua, y mientras le brindaba varias patentes que Edison registraba como propias, éste se negó a pagarle los 50.000 dólares que le había prometido si tenía éxito (a pesar de usar las mejoras), diciendo que se trató de una "broma estadounidense", e incluso se negó a subirle el sueldo de 18 a 25 dólares a la semana. Edison propició la invención de la silla eléctrica, que emplea corriente alterna (desarrollada por Tesla) en lugar de corriente continua, de la que él era impulsor, para así dar mala fama al invento del europeo.
- Marconi. Se dice que Nikola Tesla no hacía planos, sino que lo memorizaba todo. Buena parte de la etapa final de su vida la vivió absorto con el proceso judicial que entabló en lo relativo a la invención de la radio, que se disputaba con Marconi, pues Tesla había inventado un dispositivo similar al menos 15 años antes que él. En la década de los sesenta el Tribunal Supremo de los Estados Unidos dictaminó que la patente relativa a la radio era legítimamente propiedad de Tesla, reconociéndolo de forma legal como inventor de ésta, si bien esto no trascendió a la opinión pública, que sigue considerando a Marconi como su inventor.
http://www.dipity.com/chamarro/PRINCIPALES-INVENTOS-AUTORES-Y-FUNCI-N-DE-LA-II-REVOLUCI-N-INDUSTRIAL_1/
4- A lo largo del capítulo se suceden las descripciones sobre el descubrimiento de distintos fenómenos físicos (que puedes y debes añadir en la línea de tiempo) que serán cruciales en el desarrollo de la sociedad del siglo XX y que siguen muy relevantes en la actualidad. Responde brevemente (básate sólo en el libro para este punto, excepto en los enlaces señalados) a la siguiente serie de preguntas (haciendo referencia a los científicos implicados):
4a) ¿Qué diferencia la fluorescencia de la fosforescencia?
La fluorescencia es un tipo de luminiscencia que caracteriza a las sustancias que son capaces de absorber energía en forma de radiaciones electromagnéticas y emitir parte de esa energía.
La fosforescencia es el fenómeno en el cual ciertas sustancias tienen la propiedad de absorber energía y almacenarla, para emitirla posteriormente en forma de radiación.
Su principal diferencia es que hay un retraso entre la absorción y la emisión de los fotones de energía. En la fosforescencia las sustancias emiten luz durante un tiempo más prolongado porque la energía se libera de forma lenta y contínua .
4b) ¿Qué son los Rayos X? ¿Cómo se descubrieron?
Los rayos X son una energía electromagnética invisible utilizada principalmente para obtener imágenes de nuestros tejidos, huesos y órganos internos.
El descubrimiento de los rayos X tuvo mucha historia, comenzó cuando William Crookes descubrió que el tubo de Crookes que él había inventado al estar cerca de placas fotográficas generaba imágenes sobre ellas al investigar sobre ello otros científicos como Wilhelm Conrad Roentgen quien los descubrió de forma accidental mientras estudiaba los rayos catódicos. Los llamó rayos X porque no sabía de dónde venían, rayos incógnita.
Por otro lado Becquerel llevaba mucho tiempo experimentando con sustancias fosforescentes. El uranio tenía pocas aplicaciones pero Becquerel siempre tenía sales de uranio(propiedades fosforescentes), al descubrirse los rayos X se dedicó a a impresionar monedas, tijeras... en placas fotográficas con sales de uranio intentó que mediante los rayos fosforescentes se consiguiese la misma capacidad de penetrabilidad de los rayos X pero no lo consiguió.
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4c) ¿Qué es la Radiactividad? ¿Cómo fue descubierta?
Joliot y Marie Curie demostraron que muchas sustancias emitían rayos que provenían exclusivamente de sus átomos. A éste fenómeno lo llamaron radiactividad.
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d) ¿Por qué fueron importantes las aportaciones del matrimonio Curie y de Rutherford al trabajo de Becquerel?
Becquerel publicó siete artículos sobre el tema llegando a la conclusión de que la radiactividad no servía para nada.
Por otro lado Rutherford siguió interesado por el tema, descubrió que los rayos beta se trataban exclusivamente de electrones y concluyó que la radiactividad consistía en la desintegración espontánea de tres tipos de emisiones alfa (átomos de helio), beta (electrones) y gamma (radiación electromagnética de altísima frecuencia y corta longitud de onda).
4e) ¿Qué son las radiaciones alfa, beta y gamma? Ordénalas energéticamente.
Las radiaciones gamma se originan en el núcleo tras emitir una partícula alfa o beta, el núcleo tiene todavía un exceso de energía, que es eliminado como ondas electromagnéticas de elevada frecuencia. Los rayos gamma no tienen carga ni masa, por lo que pueden atravesar grandes distancias.Las partículas beta tienen una carga negativa, por ello reaccionan menos frecuentemente con la materia que las alfa pero su poder de penetración es mayor que en estas.
Este tipo de radiación aparece en un proceso de reorganización nuclear en que el núcleo emite un electrón, junto con un antineutrino(partícula no usual casi sin masa) que se lleva algo de la energía perdida por el núcleo. Como la radiactividad alfa, la beta tiene lugar en átomos ricos en neutrones, y en elementos producidos en reacciones nucleares naturales.
Las partículas alfa son conjuntos de dos protones y dos neutrones eyectadas del núcleo de un átomo radiactivo. La emisión de ésta radiación ocurre en átomos de elementos muy pesados, como el uranio. El núcleo de estos átomos tiene bastantes más neutrones que protones y eso los hace inestables. Al emitir una partícula alfa, el átomo cambia la composición de su núcleo, y se transforma en otro con dos protones y neutrones menos.
4f) ¿Qué es la ley de desintegración atómica? ¿Por qué sirve como método de datación geológica?Trabajo opcional: Investiga sobre el carbono-14
La ley de desintegración atómica consiste en la disminución con el tiempo del número de núcleos de una sustancia radiactiva.
Sirve como método de datación geológica porque se puede medir el tiempo de descomposición de una sustancia y así averiguar los años de vida que tiene.
Carbono 14:
Se utiliza como método de datación radiométrica usando el isótopo Carbono -14.
4g) ¿Para qué sirve un contador Geiger
?Es un instrumento de medida, nos permite medir la radiactividad de un lugar o de un objeto. Detecta las partículas y las radiaciones ionizantes.
5- Explica cómo se llevó a cabo el experimento de Rutherford. Si quieres, puedes hacerlo con un pequeño vídeo, que simule el experimento. ¿Por qué no funcionó con Mica, sí con pan de oro y mejoró mucho con pan de platino? Comenta la frase: "Es como si se disparara un obús naval de buen calibre sobre una hoja de papel y rebotara".
Rutherford experimento con haces de partículas alfa. Estos finos chorros se obtenían situando una fuente radiactiva intensa en el interior de una caja de plomo cerrada, pero con una pequeña abertura. A través de ella salían las pequeñas partículas. El primar plano que usaron para que incidieran los haces fue la mica. Como ya sabían las partículas pasaron asustadas por las finas capa de mineral, también observaron que a medida que ponían más láminas las partículas se hacían más difusas hasta que llego a un espesor en el que todas quedaban absorbidas. La mica no funcionó debido a que la probabilidad de que chocasen sus átomos con los del haz era muy pequeña. Dispusieron una pantalla semicircular de sulfato de zinc situada detrás de la lámina de oro sobre la que se disparaban las partículas alfa. Los destellos a ángulos de más de 90 grados, o sea, las partículas alfa que rebotaban, se observaban por el microscopio. 1 de cada 8.000 partículas alfa era despedida hacia atrás por el oro. Cuando lo repitieron con el platino el resultado fue el mismo. Imaginamos que es porque tienen los átomos más compactos que la mica.
Comentario de la frase: "Es como si se disparara un obús naval de buen calibre sobre una hoja de papel y rebotara".
Pensamos que era un símil entre el experimento y esta frase de carácter militar. El obús naval se refiere al haz de partículas alfa y la hoja de papel a la lámina de oro. Usa el obús naval porque es un arma muy potente al igual que las partículas alfa, y en comparación es igual una hoja de papel que una finisima lámina de oro.
6- Describe el modelo de Rutherford y sus limitaciones. ¿Por qué el equipo de Rutherford se puede considerar el padre de la interacción nuclear (piensa en qué lo ocurriría a los protones si no existiera dicha interacción)? ¿Qué son las 4 interacciones fundamentales de la naturaleza?
El modelo de Rutherford
El modelo de Rutherford nos indica que el átomo esta compuesto en por un núcleo que contiene protones y neutrones, y por unas órbitas en las cuales giran los electrones alrededor del núcleo.
La masa del núcleo es unas 2.000 veces superior a la de los electrones. El problema es que una carga eléctrica acelerada emite radiación electromagnética. Un electrón en su órbita esta sometido a aceleraciones por lo que emite radiación y en consecuencia de eso perdería energía. En su órbita se mantendría fracciones de segundo por lo tanto ese átomo no sería estable. La materia no podría existir si estuviera formada por átomos así.
Actualmente está demostrado en otros modelos que los electrones no van en orbitas si no que se disponen en orbitales o secciones donde es muy probable que estén, a esto hay que añadir las zonas "s", "p", "d" y "f" formadas dentro de cada orbital y que Rutherford tampoco descubrió.
Se les considera los padres de la interacción nuclear porque fueron los primeros en descubrir o hablar sobre la fuerza electromagnética, que está estrechamente relacionada con las interacciones nucleares.
Las 4 interacciones fundamentales de la naturaleza son la gravitatoria, la electromagnética, la nuclear fuerte y la nuclear débil.
La gravitatoria es la más conocida de las interacciones debido a grandes distancias, por su efecto acumulativo con la masa, tiene mayor efecto que las demás. Junto al electromagnetismo, son las interacciones que actúan a grandes distancias y contrariamente al electromagnetismo, sólo tiene carácter atractivo. A distancias atómicas, y en comparación con el resto de interacciones es la más débil de todas. La electromagnética es la interacción que actúa entre partículas con carga eléctrica. Este fenómeno incluye a la fuerza electroestática, que actúa entre cargas en reposo, y el efecto combinado de las fuerzas eléctricas y magnéticas que actúan entre cargas que se mueven una respecto a la otra. El electromagnetismo también tiene un alcance infinito y como es mucho más fuerte que la gravedad describe casi todos los fenómenos de nuestra experiencia cotidiana. Estos van desde el rayo láser y la radio, a la estructura atómica y a fenómenos tales como la fricción y el arco iris.
La interacción electromagnética se da entre partículas cargadas eléctricamente, aquí las partículas también tienen carga, la carga de dolor. Su accionar a pesar de ser el más fuerte sólo se lo aprecia a muy cortas distancias tales como el radio atómico.
7- Crea tu propio "escudo científico" (buscando tu propio lema científico) tal y como hizo Rutherford al ser nombrado barón.
