1.
En nuestra opinión, creemos que es una muy buena idea que sean los propios in
vestigadores científicos los que formen a los estudiantes por diversas razones. La primera razón y más importante es que es la mejor forma de transmisión de la ciencia sin que haya ninguna forma de manipular la información ya que esos científicos podran explicar a la perfección sus tesis debido a que son capaces de entender todo lo explicado. Otra de las razones es que al ser tu propio profesor un investigador te enseña a parte de la materia programada, la forma de pensar que se debe de tener cuando vas a investigar. Son por estas razones por lo que pensamos que si que es muy importante y útil que grandes científicos como lo fué J.J. Thomson enseñen a jóvenes alumnos para ayudarles y para guiarles hacia un camino correcto.
2.
Física es un termino que proviene del griego phisis y que significa "realidad" o "naturaleza".Como todos sabemos es la ciencia que estudia las propiedades de la naturaleza utilizando un lenguaje matemático y considerando tan solo los atributos capaces de medida. La física se encarga de estudiar las propiedades del espacio, el tiempo, la materia y la energía, así como sus interacciones.Estudia desde las partículas hasta el nacimiento de las estrellas en el universo.
Esta ciencia no es solo teórica se trata también de una ciencia experimental. Como toda ciencia busca que sus conclusiones puedan ser verificables mediante experimentos y que la teoría puede servir para realizar predicciones futuras.Dentro del campo de estudio de esta ciencia influye la química, la biología, la electrónica etc.
Quimica viene del egipcio keme "tierra".La química es la ciencia que se dedica al estudio de la composición, la estructura y las propiedades de la materia junto a los cambios que experimente durante las llamadas reacciones químicas.
La química pertenece a las ciencias básicas, ya que aportan conocimientos a numerosos campos (biología, farmacia, medicina etc).
“Toda ciencia, o es física, o es coleccionismo de sellos."
Con esto Rutherford quiere decir que toda la ciencia que no se ajusta a la física no es realmente una ciencia, con lo que matiza que la física lo es todo. Esto lo incrementa haciendo una ironía en la que compara el coleccionismo de sellos que no tiene nada que ver con ninguna ciencia, para dar enfasis a que si no es física no es nada relacionado con la ciencia.
La física es considerada una ciencia que engloba gran parte de las demás, por lo que Rutherford, al darle tanta importancia a esta ciencia, afirma que todo lo que no pueda ser demostrado con la física, no es ciencia.
“He cambiado muchas veces en mi vida, pero nunca de manera tan brusca como en esta metamorfosis de físico a químico"
Con esta frase Rutherford critica que le entregaran el premio de química en vez de uno de física por dos razones. La primera razón es que el pensaba que todo lo que él experimentaba y con todo lo que trabajaba pertenecía a la física por eso el motivo de decir que nunca había cambiado de forma tan brusca y la segunda razón está relacionada con la frase anterior. Antes nos ha dado a entender que toda la ciencia es física o sino no es nada importante, pues con esta frase remarca esta idea.
La razón por la cual le otorgaron a Rutherford el premio Nobel de Química en vez del premio Nobel de Física tiene una simple explicación. La razón es que la Academia sueca debía entregar premios a varios trabajos que habían destacado ese año. La institución consideró que el experimento que ganó el Nobel de Física en el año 1908 (fotografía mediante ondas) era aún más físico que el de Rutherford (Los elementos y los distintos “tipos” de radiaciones) que, a efectos prácticos, era realmente un experimento mucho más cercano a la química que a su bienamada física.
3.
Nikola Tesla fue un inventor, ingeniero mecánico e ingeniero eléctrico y uno de los promotores más importantes del nacimiento de la electricidad comercial.Tesla, podría ser considerado el mayor científico y el mejor inventor de la historia (al menos conocido). Entre su amplia lista de creaciones, se comenta que llegó a inventar entre 700 y 1600 dispositivos, de los cuales la gran mayoría se desconocen. Obtuvo muy buenos resusltados pero pocas recompensas por ellos. Entre los más destacables y que han llegado al conocimiento del público en general, podemos destacar:
-Radio
-Bombilla sin filamento
-Lámpara fluorescente
-Submarino eléctrico
-Oscilador vibracional mecánico
-Teslascopio
-Control remoto
-Bobina de Tesla: entregaba en la salida una energía de alto voltaje y alta frecuencia.
(página para la fabricación de este experimento)
Nació 28 de junio de 1856 en Croacia. Genio desde sus primeros años de estudiante y apasionado de las matemáticas y las ciencias era capaz de memorizar libros completos y
de realizar complejos cálculos matemáticos para desconcierto de sus profesores.
En Austria estuvo experimentando con motores y energía descubriendo la necesidad de desarrollar motores y generadores de corriente alternante. Este exceso de trabajo hacía que su salud peligrara continuamente. En Budapest consiguió al fin la solución para el problema de la corriente alternante, hallando el sistema para usarla en campos magnéticos rotatorios. Luego fué a trabajar con Edison aunque todos los meritos de sus investigaciones se los llevó Edison sin aportarle ninguna recompensa a Tesla
.En los siguientes años descubrió al AC de alta frecuencia, el control remoto y la radiotelegrafía.
En 1915 le quisieron entregar el Premio Nobel, eso si, comartido con Edison, algunas fuentes afirman que Tesla lo rechazó, otras que fue Edison quien no quiso compartirlo... y dos años mas tarde le entregraron la medalla Edison, él la aceptó a regañadientes.
Practicamente arruinado y muy solo murió el 7 de enero de 1943 a los 86 años.
Este científico prodigio tuvo varias disputas con científicos como Edison y Marconi debido a que alguno de estos que trabajaban junto a él se atribuían las investigaciones y resultados de sus descubrimientos como si hubieran sido realizadas por ellos en vez de por Tesla. Debido a esto fué un científico poco conocido e incapaz de obtener beneficio de sus tan importantes creaciones. Pocos de sus inventos son reconocidos como suyos, pero son todavía hoy muy prácticos y funcionales y se consideran los cimientos de las civilizaciones avanzadas tecnológicamente. Asi que desde ahora cuando nos hagan la pregunta de ¿Quién fué el que creó la radio?... aunque todos piense
n diferente debemos saber que fué Tesla.
4.
a)
Desde hacía mucho tiempo los geólogos, físicos y químicos conocían un fascinante fenómeno llamado "luminiscencia" y basandose en este fenómeno clasificaban a los minerales en:
Fluorescentes, que emitían una extraña luz azulada al ser estimulados por radiación externa.
Fosforescentes, que cuando no estaban expuestas a la luz emitían una luz verdosa.
Obviamente, la presencia de fluor y fósforo en estas sustancias era decisiva, pero no era una condición indispensable, por el descubrimiento de que algunas sales de uranio eran fosforescentes y otras no.
b)
Los rayos X son una radiación electromagnética, invisible, capaz de atravesar cuerpos opacos y de imprimir las peliculas fotográficas.
Los descubrió
Henri Becquerel, este pensaba que los rayos de la fosforescencia eran más utiles que los rayos X (recuerda que la fosforescencia tenía que ser estimulada por luz normal) así que se dedicó as impresionar monedas, tijeras, etc. en placas fotográficas con sales de uranio para así comprobar la capacidad de penetrabilidad que tenían los rayos fosforescentes. El prodedimiento que utilizaba para esto era sencillo:
-Cubría una placa fotográfica con sal de uranio.
-La exponía a la luz intensa del sol.
La imagen obtenida salía poco nítida. En una semana que no hizo sol ningún día desesperado sacó la placa fotográfica y descubrió que aparecía mucho más nitida que las que obtuvo a través de la luz solar. Descubriendo así que el uranioemitía un nuevo tipo de radiacción (los rayos X)
c)
De una manera sistemática el matrimonio Joliot y Marie Curie demostraron que muchas sustancias elementos simples junto con sales de uranio emitían rayos que solo podían provenir de sus átomos.
La radiactividad, como los Curie llamaron al fenómeno, estaba descubierta, aun que no se supiera su naturaleza y su procedencia exacta.
Becquerel comparó dos imágenes hechas una con rayos X y la otra con sustancias radiactivas. La calidad de la imagen hecha con los rayos X era muy superior por lo que concluyo que la radiactividad no servía para nada. Aunque Becquerel no se dió cuenta de la importancia de su descubrimiento hasta que los Curie y Rutherford no aclararon qué era la radiactividad
e)
Rutherford descubrió que los elementos radiactivos emitían dos clases de rayos (posteriormente se descubrieron los rayos gamma) los rayos alfa y beta.
- Las partículas alfa emitidas por los radionucleidos naturales no son capaces de atravesar una hoja de papel o la piel humana y se frenan en unos pocos centímetros de aire. Sin embargo, si un emisor alfa es inhalado (por ejemplo, el 210Po), ingerido o entra en el organismo a través de la sangre (por ejemplo una herida) puede ser muy nocivo.
- Las partículas beta son electrones. Los de energías más bajas son detenidos por la piel, pero la mayoría de los presentes en la radiación natural pueden atravesarla. Al igual que los emisores alfa, si un emisor beta entra en el organismo puede producir graves daños.
- Los rayos gamma son los más penetrantes de los tipos de radiación descritos. La radiación gamma suele acompañar a la beta y a veces a la alfa. Los rayos gamma atraviesan fácilmente la piel y otras sustancias orgánicas, por lo que puede causar graves daños en órganos internos. Los rayos X (*) caen en esta categoría –también son fotones– pero con una capacidad de penetración menor que los gamma.
f)
Rutherford encontró en seguida la ley que dirije
la desintegración atómica, es decir, el tiemp
o medio de vida que tenía un atomo radiactivo hasta desintegrarse. La vida media de los átomos radiactivos podía variar desde unos pocos segundos hasta miles de millones de años.
Rutherford encontró una explicación a esto examinando muestras geológicas que contuvieran estos elementos radiactivos, como sabía a qué ritmo se desintegraba cada uno, podía establecer un límite inferior a la edad de la tierra. Este método de datación de muestras antiguas aún se sigue utilizando en nuestros días.
El carbono 14:
La
datación por radiocarbono es un método de datación radiométrica que utiliza el
isótopo carbono-14 (
14C) para determinar la edad de
materiales que contienen carbono hasta unos 60.000 años.
5.
En 1911 se realizó en Manchester una experiencia encaminada a corroborar el modelo atómico de Thomson, que mantenía que los átomos eran esponjitas de carga eléctrica positiva, con electrones incrustados en ellas. Fué llevada a cabo por Geiger, Marsden y Rutherford, y consistía en bombardear con partículas alfa (núcleos del gas helio) una fina lámina primero de pan de mica, después de pan de oro y por último de pan de platino, obteniendo las partículas alfa a partir de una fuente radiactiva situada dentro de un contenedor de plomo, con una pequeña abertura por la que salían.
Al realizar el primer experimento, el resultado esperado era que las partículas alfa atravesasen las fina lámina sin apenas desviarse. ¿Por qué? Muy fácil. Si tenemos en cuenta que los átomos de mica eran neutros desde un punto de vista eléctrico, no tenían porque desviar a las partículas alfa, que eran positivas. Existía una pequeña posibilidad de que chocasen una alfa y un átomo, pero cuando esto sucediese, la energía del alfa sería tan grande como para deteriorar el material, atravesandolo sin apenas desviarse. Al realizar el experimento con una lámina de mica se dieron cuenta que no se podía esperar que desviasen a la partícula alfa ya que la mica era muy gruesa.
A continuación, Rutherford le pidió a Marsden que estudiara si el platino o el oro eran capaces de hacer rebotar alguna alfa, por lo que se realizó el segundo experimento. Para observar el lugar de choque de la partícula, dispusieron una pantalla semicircular de sulfato de zinc situada detrás de la lámina de oro sobre la que se dispararan las partículas alfa. Al disparar las partículas alfa, se pudo observar como la mayoría traspasaban la lámina sin problemas, pero una pequeña fracción salían rebotadas a grandes ángulos.
Al probar con el platino, el experimento alcanzó un éxito total. Si las partículas alfa quedaban ligeramente desviadas era por el hecho de que pasaban cerca del núcleo y éste las repelía y si rebotaban era por el hecho de que las partículas chocaban con el núcleo y retornaban. Esto deshacía la antigua hipótesis de que la partícula alfa rompiera el átomo pues al rebotar estaba claro que no lo hacía. ¿Por qué el experimento funcionaba mejor con el platino? Todo tiene su explicación, y como ya sabemos en un enlace metálico los átomos se disponen muy juntos, acumulando una carga positiva muy grande, por lo que se repelerá más con la del alfa. De esta manera, al ser el platino el elemento más metálico, sus átomos desviaran más las partículas alfa. Al presenciar extasiados Marsden y Hans Geiger los experimentos, le comunicaron el hallazgo a Rutherford quien quedó tan extrañado como ellos.
De ahí viene su famosa frase
"Es como si se disparara un obús naval de buen calibre sobre una hoja de papel y rebotara", que establece una clara comparación entre un obús y un haz de partículas alfa, al ser los dos muy potentes, y una hoja de papel y una lámina de pan de oro o de platino, al ser ésta muy fina. Si pensamos en la situación descrita por Rutherford en la frase, nos damos cuenta de lo absurda que es, y lo anonadados que quedaríamos al presenciar algo parecido, lo que le pasó a Rutherford al presenciar el descubrimiento.
Aquí se puede observar muy bien lo que se esperaba que ocurriese y lo que en realidad ocurrió.
6.
Como explicación a lo observado, Rutherford propuso el modelo atómico nuclear que sitúa la mayor parte de la masa de átomo concentrada en una zona muy pequeña del mismo (contra la que chocaban las partículas desviadas, el posteriormente denominado núcleo). El modelo supone que el resto del átomo esta prácticamente vacío. Los átomos contienen el mismo número de electrones en la corteza que de protones en el núcleo; en consecuencia, son neutros. El modelo atómico nuclear distingue dos partes en el átomo: el núcleo y la corteza, situadas muy lejos una de la otra. Lo que Rutherford consideró esencial, para explicar los resultados experimentales, fue "una concentración de carga" en el centro del átomo, ya que si no, no podía explicarse que algunas partículas fueran rebotadas en dirección casi opuesta a la incidente. Este fue un paso crucial en la comprensión de la materia, ya implicaba la existencia de un núcleo atómico donde se concentraba toda la carga positiva y más del 99,9% de la masa, en concreto, la masa de cada proton sería 2000 veces mayor que la de un electrón. En definitiva, Rutherford establecía los átomos como sistemas solares en miniatura.
Sin embargo, el modelo de Rutherford abría dos grandes incógnitas (o problemas):
La primera, en el supuesto de que cargas eléctricas positivas se repelen... ¿como podía mantenerse estable un conjunto tan grande de protones, todos con carga positiva, en tan pequeño espacio?
Y la segunda, si una carga eléctrica acelerada emitía radiación electromagnética, como ya se sabía, un electrón en su órbita emitiría radiación, y por tanto perdería energía. De esta manera, los electrones caerían de sus órbitas en apenas segundos, y los átomos no serían estables, por lo que la materia no existiría.
El segundo problema lo resolvería Bohr unos años después, pero sin embargo la primera incógnita fue resuelta por el mismo Rutherford, quien enuncia que entre ellos se establece una nueva fuerza mucho más poderosa que elelectromagnetismo, suministrada por otras partículas neutras, los neutrones.
Existen cuatro tipos de interacciones o fuerzas fundamentales:
1.Se manifiesta en los núcleos atómicos, los obliga a permanecer unidos. Es la más fuerte de todas. Esta interacción fue la planteada por Rutherford para dar respuesta a la primera incógnita, y por tanto ahora sabemos que la verdadera causa de que los protones y neutrones no se desestabilicen es esta fuerza.
Esta fuerza se puede contemplar como campos electromagnéticos o como intercambio de fotones, y es unas 100 veces más débil que la fuerte.
2.Es bastante más cotidiana que la anterior, puesto que todos hemos visto un imán en acción. Cuenta con la particularidad de que puede ser de dos tipos: positiva y negativa, de forma que cuando dos partículas cuentan con distinta carga se atraen y cuando coincide se repelen. Podemos tomar como ejemplo que utilize esta fuerza, una brújula.
3. La interacción nuclear débil:Unos diez mil millones de veces más débil que la electromagnética y con un alcance aún menor que la interacción fuerte, esta fuerza la encontramos en los llamados fenómenos radiactivos de tipo beta, que no son otra cosa que desintegraciones de partículas y núcleos atómicos. Esta fuerza provocara que un protón se convierta en un neutrón, entre otros fenómenos.
4. La interacción gravitatoria:A pesar de lo que pueda parecer, es extremadamente débil. Su intensidad es aproximadamente, dicho en números redondos, 1000000000000000000000000000000 de veces menor que la interacción nuclear débil. Sin embargo, es la más conocida de las interacciones debido a que a grandes distancias tiene mayor impacto que las demás. Origina la aceleración que experimenta un objeto en las cercanías de un planeta o satélite.
7.
Nuestro eslógan es ¡Trabajo, empeño y ciencia, todo en uno!
Hemos elegido este eslógan por lo relacionados que están tanto el trabajar como el no desistir a la hora de investigar y aprender sobre la ciencia, sobretodo para disfrutar con ella, lo que nos hará entenderla mucho mejor.
Al fondo, se observan un erlenmeyer, por la química, un científico divirtiendose que bien podríamos ser alguno de nosotros, una bombilla que representa nuestras ideas y un escrito que representa nuestro trabajo a la hora de elaborar tareas. Por último, en el centro se ven instrumentos comunes en un laboratorio, y es una imagen muy representativa de lo que siempre hemos creído que era la química, que en realidad es mucho más.
¡Trabajo, empeño y ciencia, todo en uno!
