Rutherford

Ernest Rutherford fue un físico y químico neozelandés que se dedicó al estudio de las partículas radioactivas y logró clasificarlas en alfa (α), beta (β) y gamma (γ). Halló que la radiactividad iba acompañada por una desintegración de los elementos, lo que le valió ganar el Premio Nobel de Química en 1908. Se le debe un modelo atómico, con el que probó la existencia del núcleo atómico, en el que se reúne toda la carga positiva y casi toda la masa del átomo. Consiguió la primera transmutación artificial con la colaboración de su discípulo Frederick Soddy.

1. Me parece muy apropiado que los investigadores científicos formen a los jóvenes estudiantes ya que los científicos podrán compartir todas sus experiencias y conocimientos con los estudiantes y éstos podrán tener una mayor comprensión de la materia en cuestión. Son ``una fuente primaria´´ ya que los científicos han podido experimentar de primera mano todo lo que están enseñando y por esa razón son mejores profesores ya que saben muy bien lo que enseñan.

2. La física es la ciencia que estudia la materia y la energía asi como las leyes que están sujetas a esta misma,  y por otro lado la química estudia la materia y sus transformaciones

``Toda ciencia, o es física, o es coleccionismo de sellos´´ quiería decir que la física es la única ciencia verdadera y las demás no sirven para nada.
``He cambiado muchas veces en mi vida, pero nunca de manera tan brusca como en esta metamorfosis de físico a químico´´ quiere decir que el cambio de ser físico a ser químico ha sido muy grande ya que para el no tienen nada que ver una con la otra.

3. Nikola Tesla fue un gran científico e ingeniero ya que intervino bastante en el nacimiento de la electricidad y por su trabajo de los campos magnéticos.  Marconi tuvo problemas con Tesla porque el 10 de noviembre de 1900, Marconi intentó patentar su primera radio pero ésta fue denegada debido a que consideraron que era muy parecida a la de Tesla. Nikola Tesla defendió la corriente alterna frente a la corriente continua que era defendida por Edison.  Este enfrentamiento dio como resultado la famosa “Guerra de las corrientes”. Para quien no lo sepa, la corriente continua se refiere al flujo continuo a través de un conductor entre dos puntos de distinto potencial, que no cambia de sentido con el tiempo. Se denomina corriente alterna a la corriente eléctrica en la que la magnitud y el sentido varían cíclicamente.

4. 

4a) ¿Qué diferencia la fluorescencia de la fosforescencia?

La diferencia fundamental no es otra que su composición, en la primera se encuentran átomos de flúor mientras que en la segunda son átomos de fósforo. La fluorescencia produce una luz azulada en cuanto recibe radiación externa mientras que la fosforescencia tiene una luz verdosa que seguía aun cuando no recibía radiación externa.

Los científicos que más desarrollaron este tema fueron los Becquerel, en especial Henri Becquerel, de la tercera generación de esta familia.

4b) ¿Qué son los Rayos X? ¿Cómo se descubrieron?

Los rayos X son radiaciones electromagnéticas descubiertas por primera vez analizando las radiaciones que emitía un tubo de rayos catódicos. Wilhem Conrad Rötgen se dio cuenta de que estas radiaciones llegaban a atravesar un gran número de obstáculos, incluyendo metales menos densos que el plomo y que ademas se podía fotografiar el elemento radiado.

4c) ¿Qué es la Radiactividad? ¿Cómo fue descubierta?

La Radiactividad es la desintegración espontanea de ciertos átomos pesados. Rutherford y su ayudante, Frederick Soddy, descubrieron que se producían tres tipos de emisiones durante esta descomposición: las alfa, formada por átomos de helio; las beta, que eran electrones; y las gamma, que era radiación electromagnética muy potente.

4d) ¿Por qué fueron importantes las aportaciones del matrimonio Curie y de Rutherford al trabajo de Becquerel?

Porque los Curie fueron los que descubrieron el fenómeno que Becquerel estaba observando, por lo que pudo saber con qué estaba tratando y Rutherford consiguió clasificar los distintos tipos de radiación.

4e) ¿Qué son las radiaciones alfa, beta y gamma? Ordénalas energéticamente.

Las radiaciones alfa, beta y gamma son distintos tipos de emisiones cuando se descomponían los átomos pesados durante la radiación.

Alfa: Son átomos de helio. Poseen poca penetración, baja frecuencia y una longitud de onda muy amplia.

Beta: Son electrones. Poseen una penetración, frecuencia y longitud de onda medias

Gamma: Radiación electromagnético. Posee una penetración considerable, una muy alta frecuencia y una corta longitud de onda.

4g) ¿Para qué sirve un contador Geiger?

Un contador Geiger sirve para medir la radiación presente en un objeto o lugar. El aparto funciona midiendo la energía radiactiva de partículas captadas por el receptor del medidor que está dispuesto para que solo atraviesen las partículas una a una. Está basado en el experimento de Rutherford del núcleo atómico.

5. Experimento de Rutherford:

 El experimento de Rutherford, también llamado experimento de la lámina de oro, fue realizado por Hans Geiger y Ernest Marsden en 1909, y publicado en 1911,1 bajo la dirección de Ernest Rutherford en los Laboratorios de Física de la Universidad de Manchester. Los resultados obtenidos y el posterior análisis tuvieron como consecuencia la negación del modelo atómico de Thomson (modelo atómico del pudding con pasas) y la propuesta de un modelo nuclear para el átomo. El experimento consistió en mandar un haz de partículas alfa sobre una fina lámina de oro y observar cómo dicha lámina afectaba a la trayectoria de dichos rayos. Las partículas alfa se obtenían de la desintegración de una sustancia radiactiva, el polonio. Para obtener un fino haz se colocó el polonio en una caja de plomo, el plomo detiene todas las partículas, menos las que salen por un pequeño orificio practicado en la caja. Perpendicular a la trayectoria del haz se interponía la lámina de metal. Y, para la detección de trayectoria de las partículas, se empleó una pantalla con sulfuro de zinc que produce pequeños destellos cada vez que una partícula alfa choca con él según el modelo de Thomson, las partículas alfa atravesarían la lámina metálica sin desviarse demasiado de su trayectoria. Pero se observó que un pequeño porcentaje de partículas se desviaban hacia la fuente de polonio, aproximadamente una de cada 8.000 partículas al utilizar una finísima lámina de oro con unos 200 átomos de espesor. En palabras de Rutherford ese resultado era "tan sorprendente como si le disparases balas de cañón a una hoja de papel y rebotasen hacia ti".  Esta frase quería hacer una comparación debido a que las partículas alfa, se creían muy potentes pero al chocar contra una lámina muy fina de oro estas se desviaban.

Al realizar el experimento con estos elementos: 

-Mica: las partículas no se desviaban ya que la mica es un mineral muy grueso, con carga positiva.

-Pan de Oro: es un material muy fino por lo que las partículas atravesaban el pan de oro, aunque aun había algunas que rebotaban. Por lo que Rutherford quedó perplejo al observar esto y lo comparo con disparar bolas de cañón que rebotan contra una hoja de papel.

-Platino: los resultados fueron sorprendentes ya que el platino es un material muy fino y las partículas alfa lo atravesarían muy fácilmente.

6. Rutherford consideraba que el átomo se dividía en: 

· Un núcleo central, que contiene los protones y neutrones (y por tanto allí se concentra toda la carga positiva y casi toda la masa del átomo).

· Una corteza, formada por los electrones, que giran alrededor del núcleo en órbitas circulares, de forma similar a como los planetas giran alrededor del Sol.

Según el modelo atómico de Rutherford, los electrones se mueven en órbitas circulares y tienen una aceleración normal. Pero según los principios del electromagnetismo clásico, una carga eléctrica en movimiento acelerado emite energía; por lo tanto, el electrón terminaría describiendo órbitas en espiral hasta chocar con el núcleo, y esto supondría una pérdida continua de energía y haría que el átomo fuera muy inestable en la realidad, cosa que no ocurre en la realidad.

 Por otro lado, el electrón pasaría por todas las órbitas posibles describiendo una espiral alrededor del núcleo; y por tanto, la radiación emitida debería de ser continua. Sin embargo, los espectros de emisión de los elementos son discontinuos.

Antes que Bohr lograra explicar las líneas espectrales del hidrógeno, el maestro suizo de dibujo de una escuela de Basilea Johann Jakob Balmer, logró establecer en 1885, una simple relación numérica, que ligaba las longitudes de onda de las rayas espectrales del átomo de hidrógeno. 

En este descubrimiento, originado en tanteos aritméticos y pitagóricos se escondían conocimientos que este profesor estaba lejos de sospechar. Su fórmula, generalizada por su compatriota Walter Ritz (1908), permitió prever, no sólo la sucesión de las líneas en el espectro visible, sino también series de ellas en el espectro invisible (ultravioleta e infrarrojo) del hidrógeno.

Esta fórmula matemática relacionaba las longitudes de onda de las líneas prominentes en el espectro visible y en el cercano al ultravioleta del gas hidrógeno. 

7. Aquí está nuestro "escudo científico" con nuestro lema científico:

Hasta aquí ha llegado nuestras entradas en este blog. Esperamos que os hayan servido de ayuda y que hayáis aprendido mucho sobre la física y la química. Nos despedimos con una famosa cita de Newton: - "Lo que sabemos es una gota de agua; lo que ignoramos es el océano". 

Hasta otra bloggeros!

De Arquímedes a Einstein: Capítulo 5: Cavendish

Actividad 6: Henry Cavendish

(No confundir con Marc Cavendish)

Nació el 10 de octubre de 1731 en Niza, Francia
Cursó estudios en la Peterhouse, Universidad de Cambridge. Sus trabajos iniciales trataban sobre el calor específico de las sustancias. En el año 1766 descubrió las propiedades del hidrógeno. 
Su trabajo más famoso fue el descubrimiento de la composición del agua. Afirmaba que "el agua está compuesta por aire deflogistizado (oxígeno) unido al flogisto (hidrógeno)". Sin embargo, el resultado más importante lo logró mediante el experimento que lleva su nombre basado en el empleo de una balanza de torsión. Calculó la fuerza de atracción entre las dos bolas situadas en los extremos de la balanza. Mediante lo que se conoce como 'experimento Cavendish', determinó que la densidad de la Tierra  era 5,45 veces mayor que la densidad del agua, un cálculo muy cercano a la relación establecida por las técnicas modernas(5,5268 veces). También determinó la densidad de la atmósfera y realizó importantes investigaciones sobre las corrientes eléctricas. 

Falleció el 24 de febrero de 1810 en Londres.

1.The royal society es la sociedad más antigua del reino unido. Fue creada en 1660 y siempre ha tenido los mejores científicos.Su objetivo es reconocer, promover y apoyar a la ciencia y promover el uso de la ciencia para el beneficio de la humanidad. los científicos más distinguidos que formaron parte de esta fundación fueron Darwin, Robert Boyle, Robert Hooke, Benjamin Franklin y Sir Isaac Newton
Entre sus logros estan los descubrimientos de estos científico, hace poco se publicó un documento que incluía las notas de la cometa de Franklin y hasta la teoría de la luz y los colores

2.

En 1702, Georg Stahl, desarrolló la teoría del flogisto para poder explicar la combustión. El flogisto o principio inflamable, era una sustancia imponderable, misteriosa, que formaba parte de los cuerpos combustibles. Cuanto más flogisto tuviese un cuerpo, mejor combustible era. Los procesos de combustión suponían la pérdida del mismo en el aire. Lo que quedaba tras la combustión no tenía flogisto y, por tanto, no podía seguir ardiendo. El aire era indispensable para la combustión, pero con carácter de mero auxiliar mecánico.
3.
Propiedades del Hidrógeno  El hidrógeno es un elemento peculiar, el único que no pertenece a ninguno de los grupos de la tabla periódica, siendo representado unas veces con los metales alcalinos, otras veces con los halógenos, o simplemente aislado de todos ellos, aunque quizás, debido a su electronegatividad característica, la cual es mayor que las de los metales alcalinos, y menor que la de los halógenos, lo mejor sería colocarlo a mitad de camino entre ambos grupos.
-En condiciones normales, el hidrógeno es un gas incoloro, inodoro y sin sabor.
-Es la molécula más pequeña conocida.
-La densidad del hidrógeno es de 76 Kg./m^3, y cuando se encuentra en estado de gas, la densidad es de 273 kg./ L.
-Posee una gran rapidez de transición, cuando las moléculas se encuentran en fase gaseosa. Debido a esta propiedad, hay ausencia casi total, de hidrógeno en la atmósfera terrestre.
-Facilidad de efusión, así como también de difusión.
-Optima conductividad calorífica
Punto de fusión de 14025 K. (0ºC)
Punto de ebullición de 20268 K. (100ºC)

Composición química del agua: El agua está formada por dos átomos de hidrógeno (H) y un átomo de oxígeno (O) unidos mediante sendos enlaces covalentes, de manera que la molécula tiene una forma triangular plana. Es decir los átomos de hidrógeno y oxígeno están separados entre sí aproximadamente 0,96 Angstroms (más o menos un nanómetro – una mil millonésima de metro) y el ángulo que forman sus líneas de enlace es de unos 104,45 grados.

4. El calor específico es una magnitud física que indica la cantidad de calor que hay que suministrar a una sustancia para elevar su temperatura en una unidad. Esta unidad puede ser tanto en kelvin como .en grados Celsius. Esta capacidad indica cuanta energía puede una sustancia almacenar internamente en forma de calor. Se necesita más energía calorífica para incrementar la temperatura de una sustancia con un alto valor del calor específico que otra con un valor pequeño.

5. Cavendish tambien fue un adelantado a su tiempo. Aunque no entró a la historia por su descubrimiento, ¿que es la Ley de Coulomb? Realiza una comparativa, señalando las analogías y diferencias que encuentras entre esta ley y la Ley de Gravitación Universal.

La magnitud de cada una de las fuerzas eléctricas con que interactúan dos cargas puntuales en reposo es directamente proporcional al producto de la magnitud de ambas cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa y tiene la dirección de la línea que las une. La fuerza es de repulsión si las cargas son de igual signo, y de atracción si son de signo contrario.

Principalmente se diferencian en que una es una fuerza de tipo gravitatoria y la otra electromagnética.  La ley de Coulomb no es universal, al contrario de la de Gravitación Universal. La ley de Coulomb no sera igual que la de Gravitación puesto que la de Gravitación es siempre de atracción y la de Coulomb puede ser repulsiva.
Se parecen en muchas cosas, algo que resalta es que lo que se podría definir como la "fórmula" es igual (proporcional al producto...e inversamente proporcional...). Se parecen en que ambas son, aunque no siempre, fuerzas de atracción.

6. El condensador eléctrico es un dispositivo capaz de almacenar energía sustentando un campo eléctrico. Aunque desde el punto de vista físico un condensador no almacena carga ni corriente eléctrica, sino simplemente energía mecánica que es la suma de las energías cinéticas y potenciales. Al ser introducido en un circuito se comporta en la práctica como un elemento "capaz" de almacenar la energía eléctrica que recibe durante el periodo de carga, la misma energía que cede después durante el periodo de descarga.

7. 
Los termometros inicialmente se fabricaron aprovechando el fenómeno de la dilatación, por lo que se prefería el uso de materiales con elevado coeficiente de dilatación, de modo que, al aumentar la temperatura, su estiramiento era fácilmente visible. El metal base que se utilizaba en este tipo de termómetros ha sido el mercurio, encerrado en un tubo de vidrio que incorporaba una escala graduada. Ahora se utilizan termómetros eléctricos.
Escalas de temperatura:
-Fahrenheit (°F), propuesta por Daniel Gabriel.  El grado Fahrenheit es la unidad de temperatura en el sistema anglosajón de unidades, utilizado principalmente en Estados Unidos.
-Réaumur (°R), actualmente en desuso. Se debe a René-Antoine Ferchault de Réaumur . 

-Kelvin (K) o temperatura absoluta, es la escala de temperatura del Sistema Internacional de Unidades. Aunque la magnitud de una unidad Kelvin (K) coincide con un grado Celsius (°C), el cero absoluto se encuentra a -273,15 °C y es inalcanzable según el tercer principio de la termodinámica.

8.
El centro de gravedad de un cuerpo es el punto respecto al cual las fuerzas que la gravedad ejerce sobre los diferentes puntos materiales que constituyen el cuerpo producen un momento resultante nulo.

Para localizar el punto de gravedad de un cuerpo:

Paso 1: Considerar una figura 2D arbitraria.Paso 3: Suspéndase la figura de otro punto no demasiado cercano al primero. Marcar otra línea vertical con la plomada. La intersección de las dos líneas es el centro de gravedad.

Paso 2: Suspéndase la figura desde un punto cercano a una arista. Marcar la línea vertical con una plomada.

Paso 3: Suspéndase la figura de otro punto no demasiado cercano al primero. Marcar otra línea vertical con la plomada. La intersección de las dos líneas es el centro de gravedad.

10. No es bueno utilizar el hierro o el acero en el experimento ya que tiene propiedades magnéticas ya que actúan como imanes. El magnetismo es un fenómeno físico por el que los objetos ejercen fuerzas de atracción o repulsión sobre otros materiales. Hay algunos materiales conocidos que han presentado propiedades magnéticas detectables fácilmente como el níquel, hierro, cobalto y sus aleaciones que comúnmente se llaman imanes. Evitaríamos materiales que actúan como imanes como el níquel o el cobalto, mencionados anteriormente.