sábado, 10 de mayo de 2014

Tarea 6. La unidad de carga eléctrica.

En esta entrada intentaremos responder de forma sencilla y escueta a las preguntas formuladas en el siguiente link.
Nuestra intención es que sin acudir a esa dirección se pueda crear un hilo conductor sobre este tema.

Vamos a hablar sobre la electrostática, además de la vida de Millikan y cosas relacionadas con él.



Millikan es un físico del siglo XIX y XX, estadounidense, que como muchos de la época completo sus estudios en Europa, para ampliar sus conocimientos.
Es conocido por un experimento suyo llamado "Experimento con la gota de aceite" a través del cual fue capaz de hallar la carga y peso de un electrón.















Ahora vamos a hablar de distintos científicos y hechos relacionados con la electrostática, si alguna parte no se entiende, se puede acudir al primer link proporcionado.


(Escocia)
* Symmer era un filósofo y físico escocés, que decía que la electricidad podía admitir dos tipos de fluidos, uno de ellos era positivo llamado vítreo y el otro negativo (resinoso).

Este físico decía que al estar en contacto se neutralizaban, a lo que hoy llamaríamos los protones y electrones sobre neutrones que se neutralizan entre sí. 

También están los positrones en la antimateria, que es lo contrario del electrón y por tanto tiene carga positiva.
El positrón es creado por ejemplo en tomografías hospitalarias.

A continuación unos vídeos relacionados con la electrostática.
(Experimento casero, hecho por nosotros)

-El tubo de descarga es un tubo de vidrio, que sirve para observar fenómenos presentes en la descarga eléctrica de gases en función del tipo de gas y de la presión.
El tubo de vidrio se encuentra casi en estado de vacío, y en su interior tenemos dos electrodos, que son las superficies donde se lleva a cabo la reacción óxido-reducción.
Uno de los electrodos es el cátodo que es negativo y el otro el ánodo (positivo).
En el siguiente vídeo se puede ver una fluorescencia, que se da cuando la diferencia potencial es suficientemente alta.
Thompson fue capaz de desviar los rayos cátodicos en un  experimento donde investigó sobre estos y se dio cuenta que para su desviación necesitaba un campo eléctrico. Inventó entonces el tubo de descarga, que movían los rayos gracias a un campo eléctrico.
 
-Uno de los primeros modelos atómicos creados, fue hecho por Thopson, en 1897, después del de Dalton.
 Modelo de Dalton
Thompson decía que el átomo era una gran bola de materia cargada positivamente, en cuyo interior se encontraban los electrones capaces de neutralizar el átomo entero.
Modelo de Thompson

A pesar de que este modelo era mucho más avanzado, del que hizo Dalton, aun no era perfecto.
Con el tiempo se pudo demostrar que los electrones no estaban macizos como decía Dalton, sino que estaban vacíos. Son destructibles los átomos, además de que los electrones giran alrededor de los neutrones y protones (núcleo atómico).
Son modelos posteriores los de Rutherford, Bohr, Schrödinger...
                                         Modelo de Rutherford
Modelo de Bohr
Modelo de Schrödinger

Ahora un vídeo con la evolución de los modelos atómicos:

-Ahora pasamos al experimento de la gota de aceite, que se llevó a cabo por Robert Millikan en 1909, con el fin de medir la carga elemental.
La desarrolló en Chicago bajo las órdenes de Albert Michelson que fue físico y se le conoce por trabajos acerca de la velocidad de la luz.

Descripción del experimento: En la base de un edificio colocaba (Michelson) un aparato llamado Interferómetro, que se encontraba cerca del mar.

Los rayos recorrían la misma distancia, de forma que se podría notar diferencia en la velocidad de la luz.
La diferencia provocaría una diferencia de dirección de movimiento de la luz con respecto al éter, sustancia muy ligera que ocupa los espacios vacíos.
Sin embargo nunca hubo cambio de velocidad, lo que nos da que pensar o que nunca variaba o que el éter no tenía velocidad (no existía).
La verdad es que el éter no existe, fue demostrado en la "Teoría de la Relatividad Especial" creada por Einstein.
-Ahora vamos a formularnos una pregunta y es, porqué los rayos X ionizan a las gotas de aceite.
*En el proceso de ionización, los átomos se cargan de manera eléctrica ya que les faltan o les sobran electrones.

Los rayos X ionizan las gotas de aceite (experimento de Millikan), haciendo que los electrones aumenten un nivel y que surja un equilibrio entre estos electrones que han ascendido a un nivel superior con el aumento de carga eléctrica que les han dado los rayos X, esto se encuentra explicado en el modelo de Bohr.
-El experimento de Millikan consiste en ir introduciendo gotas de aceite en un elemento gaseoso.

Las gotas van cayendo con su peso y a velocidad uniforme. A estas gotas se las irradia con rayos X que las ioniza de forma negativa. Cuando llegan, a la segunda estancia se activan unos campos eléctricos que hacen que las gotas se encuentren en equilibrio por unos instantes, y empiecen a ascender.

Durante este proceso Millikan con 42 años de edad pesó el electrón.
-El efecto fotoeléctrico es la emisión de electrones por un material cuando se hace incidir sobre él una radiación electromagnética.
Este fenómeno nos lo podemos encontrar en plantaciones de paneles solares, que reciben la energía del sol, la cual transforma en electricidad.
Albert Eistein ha hecho artículos, que publicó en 1905 sobre el efecto fotoeléctrico y por el cual se pudo hacer con el premio Nobel de Física en 1922. Eistein dijo que la luz estaba compuesta por un conjunto de partículas, es decir que esto aparece en los paneles solares.
Einstein, en uno de sus artículos, dijo que los rayos UVA penetran en superficies metálicas y algunos electrones se remiten.
Millikan intentó demostrar que la teoría de Einstein estaba mal, porque creía que la correcta era la de Maxwell.
Sin embargo no pudo conseguirlo por muchos experimentos que este científico hiciera.
-Ya nos vamos aproximando al fin de la entrada, y ahora nos gustaría dar nuestra opinión sobre:
*Los beneficios de estudiar en varios centros de investigación.
*La importancia de los libros de divulgación.

-Pensamos, que ningún centro es perfecto, y que de los errores se aprende; por lo que al estar involucrado en varios centros de investigación, uno es capaz de contrastar información y conocimientos.
También creemos que para el científico de hoy, tiene que viajar a distintos países, ya que los sistemas educativos cambian; y aun siendo mejores o peores los mismos, siempre algo se podrá aprender.
Es curioso como en la antigüedad los americanos venían a Europa y como hoy es al contrario.

- Los libros de divulgación científica, como lo es "De Arquímedes a Einstein", del cual hemos creado todo este blog, son libros a través de los cuales hablan sobre un tema que les interesa, como bien puede ser el arte, la ciencia, el deporte...
Pensamos que hay de todo como en esta vida, pero que puede ser una buena aportación para aprender de una forma más lisonjera y divertida.
Lo único es que hay que tener cuidado, ya que algunos pueden tener contenido erróneo o no ser lo que nos pensábamos, pero es como el uso de Internet, que se sabe que todo tipo de personas pueden subir cosas a la nube. Pensamos que son muy importantes, ya que es un poco un concepto de libertad de expresión, y "define" todo aquello por lo que hemos luchado. Si ponemos el ejemplo de España hace unos años probablemente muchos de los libros de divulgación no se publicaban, por órdenes de Franco.
Como conclusión queríamos transmitir la suerte que tenemos de poder escribir y leer sobre las cosas que nos apetecen sin tener que ceñirnos a  lo que otras personas dicen.
-Para concluir con el trabajo, queríamos mostraros los modelos atómicos de Thompson y Rutherford, que hemos hecho con los siguientes materiales:
*Lápiz
*Contorno para hacer un círculo o compás.
*Tapones (que actúan como electrones)
*Papel, en nuestro caso de colores para que sea más llamativo.
*Bolígrafos y rotuladores.
MODELO ATÓMICO DE THOMPSON



*Como se puede ver hay 4 protones y 4 electrones, lo que hace que nuestro átomo sea neutro. 

MODELO ATÓMICO DE RUTHERFORD
Con esto ya hemos acabado esta entrada, esperamos volver a veros pronto.                        
Hasta pronto!!!