lunes, 12 de octubre de 2009

Actividad Milikan

punto 1- Explicación de la hipótesis de Symmer acerca del fluído vítreo (+) y el fluído resinoso (-).

 En 1896, Symmer consideraba que la electricidad es una forma de energía que admite dos fluidos: uno positivo, y otro negativo. El primero recibía el nombre de vítreo, y el segundo, resinoso. Estos dos fluidos tienen propiedades contrarias. Así, cuando se combinaban ambos fluidos, sus propiedades son neutralizadas (forman el fluido neutro o neutral).

 

Esto es porque, algunos materiales se cargan de manera opuesta al ser frotados con otro tipo de material.

   

Por ejemplo, el vidrio se cargaba positivamente cuando se frotaba con una tela de seda. En cambio, el ámbar se cargaba negativamente cuando se frotaba con una tela de lana.

 

Gracias a esto, se pudo observar que:

- Los objetos que se fortaban contra el ámbar se repelían entre ellos.

- Los objetos que se frotaban contra el vidrio se repelían entre ellos.

- Los objetos que se frotaban contra el ámbar y los que se frotaban contra el vidrio tenían tendencia a juntarse.

 

Los fenómenos que posibilitaban que esto ocurriera se conocen desde antes del año 0. El electrón tiene este nombre desde esa época. Además, de aquí surge también la palabra "electricidad".

 

Un ejemplo que podemos realizar para observar lo dicho anteriormente es el siguiente:

Cogemos un globo, arena y una tela de lana. 

El globo, que no tiene carga, se frota contra la tela de lana, consiguiendo así que se electrifique. Después, se junta el globo a la arena, y ésta se verá atraída por el globo. En este vídeo se puede observar la realización de este experimento.

 


 

2- Explicar el funcionamiento de un tubo de descarga

 

En las lámparas de descarga, hay un tubo que está lleno de gas o vapor ionizado. En este tubo se sitúan dos electrodos, y se establece una corriente eléctrica entre ellos. De esta manera se consigue la luz.

 

Debido a la diferencia de potencial de los electrodos, hay descargas eléctricas en el interior del tubo. Estas descargas provocan un flujo de electrones que atraviesa el gas. Cuando uno de ellos choca con algún electrón de la capa más externa, les transmite energía. En ese momento pueden ocurrir dos cosas:

 1. La energía que se ha transmitido en el choque tiene la capacidad de poder arrancar un electrón de su orbital. Esre, a la vez, puede chocar con otros electrones (de distintos átomos) transmitiéndoles también energía. Si este mismo proceso se repita muchas veces seguidas, la lámpara podría romperse por haber un exceso de corriente.

 

2. El electrón no recibe mucha energía, por lo que no es arrancado de su orbital. Entonces, el electrón pasa a formar parte de otro orbital de mayor energía. Esto es muy inestable, por lo que normalmente el electrón vuelve a su situación inicial.Al hacerlo, el electrón libera la energía extra en forma de radiación electromagnética. Como la longitud de onda de la radiación emitida es proporcional a la  diferencia de energía entre los estados inicial y final del electrón y los estados posibles no son infinitos, es fácil comprender que el espectro de estas lámparas sea discontinuo.

 



 

3- Explica el modelo de Thomson de átomo e investiga por qué no es un modelo viable según los descubrimientos posteriores.

En el modelo atómico de Thomson, el átomo está compuesto por electrones de carga negativa en un átomo positivo. Thomson llegó a la conclusión de que el átomo era positivo, porque al combinarse con los electrones que son negativos, el átomo en su conjunto queda neutro.

Se pensaba que los electrones estaban repartidos uniformemente alrededor del átomo.

La teoría de Thomson fue la primera teoría gráfica de que el átomo no era indivisible. J.J Thomson fue el primero que dijo que el átomo podía dividirse, y dijo que se dividía en electrones. En esta época no se tenía conciencia de la existencia del protón y del neutrón, ni del núcleo como tal.

 



 

Este modelo no es viable ya que, más tarde, Rutherford descubrió que el átomo tenía un núcleo. Además, descubrió que el núcleo era pequeño, y no grande (como Thomson pensaba).

Cuando este descubrimiento se produjo, el modelo de Thomson, al no valer, quedó aparcado.

 

El modelo de Rutherford consistía en un átomo dividido en:

-  Un núcleo central, que contiene los protones y los neutrones (y pr 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).

 



 

4- Millikan trabajó en la Universidad de Chicago a las órdenes de Albert Michelson. Describe brevemente el experimento por el que es famoso este investigador. ¿Qué es el éter? ¿Crees que su existencia sigue siendo una hipótesis viable?

 

Albert Michelson fué un físico conocido por sus trabajos acerca de la medición exacta con la  luz. Ya en 1877, cuando Michelson aún era oficial de la marina, empezó a trabajar en este tema en diferentes experimentos con espejos. Pero su trabajo se vió premiado cuando en 1907 inventó el interferómetro. Basándose en la división de un haz de luz en dos haces converjentes que se volvían a unir, la función de este invento era medir las pequñas variaciones en los diferentes caminos seguidos por los haces.
A continuación hay un vídeo explicativo en inglés del funcionamiento del interferómetro.


El éter es una sustancia hipotética extremadamente ligera que se creía que ocupaba todos los espacios vacíos como un fluido. En 1831, se propuso que el éter era la sustancia por la que se propagaba la luz, pues no se creía que la luz se pudiese propagar por el vacío. Pero en 1887 se refutó esta teoría con el experimento de la interferometría.
No creemos que la existencia del éter como medio de propagación de la luz sea una hipótesis viable ya que si tenemos en cuenta que la luz se puede propagar por el vacío y que esto significa la ausencia de átomos que son la unidad más pequeña de la materia. No puede existir ninguna otra sustancia material que ayude a la propagación de la luz.

  foto de Albert A. Michelson.

 

5- ¿Por qué los rayos X ionizan las gotas de aceite?

 

 

 

6- Describe el experimento de Millikan

El experimento de Millikan consiste en introducir gotitas de aceite de un radio del orden de un micrómetro en un elemento gaseoso. Estas gotas de forma lenta, con un movimiento uniforme, con su peso compensado por la viscosidad del medio.

Las las gotas se cargan electrostáticamente al salir del atomizador por lo que su movimiento de caída se altera significativamente si se hace actuar un campo eléctrico vertical. Ajustando convenientemente la magnitud del campo eléctrico, puede lograrse que la gota permanezca en suspensión.

 

Millikan comprobó que los valores de las cargas eran siempre múltiplos de una carga elemental (la carga del electrón). Así, pudo medir la carga eléctrica que posee un electrón.

 



 

 

7- ¿Qué es el efecto fotoeléctrico? Puedes enseñar alguna aplicación actual de este fenómeno por cuya explicación teórica, Albert Einstein, recibió el premio Nobel.

 

El efecto fotoeléctrico consiste en la emisión de electrones por un material cuando se ilumina con radiación electromagnética, tales como luz ultravioleta, rayos X...

El efecto fotoeléctrico fue descubierto por Heinrich Hertz en 1887. La explicación teórica fue hecha por Albert Einstein en 1905. Más tarde, Millikan pasó 10 años experimentando para demostrar que la teoría de Einstein no era correcta. Finalmente concluyó que sí lo era. Esto hizo que Einstein y Millikan compartieran el premio nobel en 1921 y 1923 respectivamente.

Einstein recibió el nobel por la demostración teórica de la hipótesis de Hertz, y Millikan lo recibió por la comprobación de la demostración de Einstein.

   


 

En la actualidad, el efecto fotoeléctrico tiene muchas utilidades. Es la base de la producción de energía eléctrica por radiación solar y del aprovechamiento energético de la energía solar. También se utiliza en diodos fotosensibles (como los que se utilizan en las células fotovoltaicas y en electroscopios o electrómetros).

En la actualidad los materiales fotosensibles más utilizados son el cobre, el silicio (que produce grandes corrientes eléctricas)...

El efecto fotoeléctrico también se manifiesta en cuerpos expuestos a la luz solar de manera prolongada. Por ejemplo, las partículas de polvo de la superficie lunar adquieren carga positiva debido al impacto de fotones. Las partículas cargadas se repelen mutuamente elevándose de la superficie y formando una tenue atmósfera.

También se utiliza en las células de detección. Éstas sirven para detectar interrupciones en el paso de la luz. Son usadas como un mecanismo de seguridad. También se utilizan para poner en marcha algunas reacciones automáticas, como por ejemplo en los secadores automáticos, en los ascensores...

 

 

 

8- ¿Porque piensas que es interesante que los científicos pasen algunos años en otros centros de información distintos a los que se forman?

Para cualquier científico es muy importante conocer otras ideas de otros científicos para no quedarse atascado en sus investigaciones  y poder conocer los diferentes puntos de vista desde los que se puede plantear un problema. En la actualidad por ejemplo, hay muchos laboratorios a lo largo de todo el mundo realizando investigaciones sobre un mismo tema, pero el enfoque que cada uno de estos centros le da al problema es distinto, es muy importante para un científico conocer estos diferentes enfoques para así poder hacerse un idea relativa de los avances en el campo de la física. Por eso mismo es por lo que Millikan decidió visitar los diferentes laboratorios de física en EEUU, donde las investigaciones en su campo estaban más avanzadas.

 

 

9- ¿Porque es recomendabe (o no) leer libros de divulgación científica?

 

Básicamente es recomendable leer libros, pueden ser tanto de artículos científicos como de economía. Pues normalmente los libros pueden resultar una buena fuente de saber y cultura muy importante para comprender los distintos aspectos que nos rodean y poder reflexionar y hablar sobre muchos más temas.

En especial puede ser importante leer libros de divulgación científica, pues nos ayudan tanto para agilizar la mente al intentar comprender lo que nos explica, como para tener más cultura. Además, la ciencia es un campo de investigación muy importante hoy en día, pues si no fuese por la ciencia nada de lo que nos rodea sería igual, y seguiríamos viviendo en refugios naturales como hace millones de años, pues hasta el descubrimiento del fuego no es sino otra cosa que ciencia (provocar calor mediante rozamiento para así producir un elemento lo suficientemente candente cmo para que pueda arder). La ciencia abarca desde la creación de algo tan antiguo como la rueda a algo tan novedoso como la teoría del Big Bang.

Por ello es muy importante leer libros de divulgacion científica: para poder comprender todo lo que nos rodea y continuar el desarrollo de la ciencia.

 

 

10. Construye con materiales reutilizados tu propio modelo atómico (Thompson, Rutherford, Borh) y cuelga en tu blog un reportaje gráfico de él (foto, vídeo o videomontaje).

 

 

 

Esta es una reproducciónn del átomo de Borh hecha con tomates cherry (electrones), pepinos (neutrones), y calabazas (protones). Como podemos ver cumple exactamente la espicificaciones del modelo de Borh en el que los electrones (tomates), estan dispuestos en varias capas con un número limitado de electrones por capa.

 

 

 

 
 

 

 

 

 

  
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

4 comentarios:

  1. 1- Muy buena la explicación. Si aprendéis a insertar los vídeos, os quedará mucho mejor la entrada.
    2 y 3- Muy buenas explicaciones y con imágenes asociadas!!!
    4- bastante bien, aunque el enlace que habéis colocado no funciona.
    5- no está!!
    6,7- Muy buenas explicaciones e imágenes.
    8,9- Bien trabajado, son artículos de opinión y están muy bien argumentados!!
    10- Alucinante y muy buena la explicación. Ojo, se escribe Böhr (no Borh)

    Es un gran trabajo en el que sólo se echa en falta algún medio audiovisual (aprended a incrustar vídoes y llegaréis al 10)!!!

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  2. Un muy buen blog para aprender. Muy trabajado y bien redactado.Se echa de menos algun video y/o imagen. Los videos se pueden meter en la entrada sin necesidad de estar visitando enlaces. Estupendamente explicado

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  3. En general es un buen blog. Habeis sabido explicar con una redacción bastante buena, haciendo uso de imágenes y de ejemplos que te ayudaban a comprender mejor lo explicado. En la cuestión número 5, no hay respuesta,¿qué ha pasado?:).En cuanto al diseño del blog, el contraste del fondo negro con letras blangas no esta mal pero podriais ser más originales. Hay grandisimos espacios entre lines inexplicados que podrían mejorar la forma del blog, como por ejemplo en la pregunta 2. A pesar de todo ello, esta muy bién.

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  4. El blog esta muy trabajado, habeis explicado todo bien, poniendo ejemplos y videos.Se agradece mucho a la hora de leer el bolg que pongais el enunciado para saber de que se habla en cada momento. La única pega es que os falta la actividad 5 pero por lo demás todo esta muy correcto.

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