Dos nuevos enlaces a Educaplus. Divertios.
sábado, 31 de octubre de 2015
Dinámica. Subiendo la cuesta.
Aquí tenéis unos enlaces a Educaplus para practicar los diagramas de fuerzas.
martes, 27 de octubre de 2015
Pongamos cara y vida a la Ciencia. PIETER ZEEMAN
Fuente: biografíasyvidas.com
(Zonnemaire, 1865 - Amsterdam,
1943) Físico holandés. Cursó estudios superiores de Física en la Universidad de
Leiden; en esta misma universidad impartió clases entre 1897 y 1900. A partir
de 1900 fue profesor de la Universidad de Amsterdam y desde 1908 ocupó el cargo
de director del Instituto de Física de Amsterdam.
Zeeman estudió las conexiones
establecidas entre la luz y el magnetismo, aportando de igual modo la
posibilidad de identificar posteriormente al electrón y de construir una base
sobre la cual poner a prueba la validez de las teorías mecánico-cuánticas
acerca de la estructura atómica.
Comenzó observando que, cuando
se aplicaba un campo magnético a llamas de sodio o litio, las líneas del
espectro de emisión de la llama exhibían un aparente ensanchamiento. Localizó
el origen del fenómeno en la descomposición de las líneas en dos o tres más
delgadas. Sus observaciones se ajustaron a los resultados de Lorentz, a partir
de su clásica teoría de la luz, interpretada como producto de la vibración
electrónica en el interior de los átomos.
El efecto Zeeman ordinario se
manifiesta cuando una línea espectral se descompone en dos, bajo el efecto de
la aplicación de un intenso campo magnético paralelo a la trayectoria descrita
por la luz, o en tres si el campo es perpendicular. En cualquier caso, y en
general, los átomos suelen presentar este efecto anómalo que implica la
descomposición similar a la del caso anterior, pero en numerosas líneas
próximas entre sí.
Zeeman recibió el premio Nobel
de Física en 1902, junto a Hendrik Antoon Lorentz, por sus estudios sobre las
reacciones entre magnetismo y radiación luminosos y por llegar a demostrar la
separación de las rayas espectrales bajo la acción de los campos magnéticos en
1896.
Pongamos cara y vida a la Ciencia. JOSEPH J. THOMSON
Fuente: biografíasyvidas.com
(Cheetham Hill, Reino Unido,
1856 - Cambridge, id., 1940) Físico británico. Hijo de un librero, Joseph John
Thomson estudió en el Owens College y más tarde en la Universidad de Manchester
y en el Trinity College de Cambridge. Se graduó en matemáticas en 1880, ocupó
la cátedra Cavendish y, posteriormente, fue nombrado director del Laboratorio
Cavendish de la Universidad de Cambridge.
Thomson investigó la
naturaleza de los rayos catódicos y demostró que los campos eléctricos podían
provocar la desviación de éstos. Llevó a cabo numerosos experimentos sobre su
desviación, bajo el efecto combinado de campos eléctricos y magnéticos,
buscando la relación existente entre la carga y la masa de la partículas,
proporcionalidad que se mantenía constante aun cuando se alterase el material
del cátodo.
En 1897 descubrió una nueva
partícula y demostró que era aproximadamente mil veces más ligera que el
hidrógeno. Esta partícula sería bautizada con el nombre de electrón,
designación propuesta años antes por el irlandés George Johnstone Stoney, que
había teorizado sobre su existencia. Joseph John Thomson fue, por lo tanto, el
primero que identificó partículas subatómicas, y llegó a importantes
conclusiones sobre estas partículas cargadas negativamente: con el aparato que
construyó obtuvo la relación entre la carga eléctrica y la masa del electrón.
Thomson examinó además los
rayos positivos, estudiados anteriormente por Eugen Goldstein, y en 1912
descubrió el modo de utilizarlos en la separación de átomos de diferente masa.
El objetivo se consiguió desviando los rayos positivos en campos eléctricos y
magnéticos, método que en la actualidad se llama espectrometría de masas. Con
esta técnica descubrió que el neón posee dos isótopos, el neón-20 y el neón-22.
Todos estos trabajos sirvieron
a Thomson para establecer un nuevo modelo de la estructura del átomo que
resultó incorrecto, pues suponía que las partículas cargadas positivamente se
encontraban mezcladas homogéneamente con las negativas.
Thomson recibió el premio
Nobel de Física en 1906 por sus estudios acerca del paso de la electricidad a
través del interior de los gases. Calculó la cantidad de electricidad
transportada por cada átomo y determinó el número de moléculas por centímetro
cúbico. Escribió varias obras, entre las que destacan The Discarge of
Electricity Through Gases, Conduction of Electricity Through Gases, The
Corpuscular Theory of Matter, The Electron in Chemistry y Recollections and
Reflections. En 1937, su hijo George Paget Thomson obtuvo también el premio
Nobel de Física por el descubrimiento de la difracción de los electrones.
Pongamos cara y vida a la Ciencia. ARNOLD SOMMERFELD
Fuente: biografíasyvidas.com
(Arnold Johannes Wilhelm
Sommerfeld; Königsberg, 1868 - Munich, 1951) Físico y matemático alemán que
introdujo en el modelo atómico de Bohr las órbitas elípticas de los electrones
para explicar la estructura fina del espectro, de lo que resultó un modelo
perfeccionado conocido como modelo atómico de Sommerfeld. Formado en la
Universidad de Königsberg, en la que fue discípulo de Lindermann y Hilbert,
ejerció la docencia primero en la Escuela Técnica de Aquisgrán y en la
Universidad de Berlín, y, posteriormente, en la Universidad de Munich, donde transcurrió
la mayor parte de su carrera científica y docente.
Aunque el modelo atómico de
Niels Bohr podía justificar las cinco series espectrales del átomo de
hidrógeno, presentaba el importante inconveniente de no explicar los espectros
de los demás elementos. Incluso en el caso del hidrógeno, al perfeccionarse los
métodos espectroscópicos se descubrió, junto a cada línea de las series del
hidrógeno, un conjunto de líneas muy próximas entre sí (estructura fina del
espectro) que no tenían explicación. Arnold Sommerfeld modificó el modelo
atómico de Bohr admitiendo que las órbitas de los electrones, tal como había
dicho Bohr, podían ser circulares, pero añadiendo que también podían ser
elípticas; en tal caso, el núcleo se hallaría ubicado en uno de los focos de la
elipse.
Estas órbitas cuantizadas, y
posibles para cada nivel energético, se llaman subniveles y se caracterizan
mediante un número cuántico secundario, l. Para un nivel energético n, los
valores que puede tomar l son 0, 1, 2, 3, ... n-1. Para Bohr sólo era posible
una órbita del electrón, y aquí vemos que sólo se cumple para n = 1. En los
demás casos existirán tantas órbitas posibles como indique el número cuántico
n. En el caso del átomo de hidrógeno, por ejemplo, si n = 1 sólo es posible una
órbita circular, cuyo radio coincide con el calculado por Bohr. Para n = 2
existen dos valores posibles para el número cuántico secundario, l = 0 y l = 1.
Por consiguiente, existen dos órbitas posibles, una circular y otra elíptica.
Con esta modificación se
explica que la energía liberada en un salto no es única y, por consiguiente, la
frecuencia de la radiación correspondiente tampoco lo será. Quedaba
justificada, de este modo, la estructura fina del espectro. A estos subniveles
se les asignaron símbolos alfabéticos basados en la apariencia que presentan en
el espectro: s "sharp" (nítido), p "principal", d
"difuse" y f "fundamental".
Por otra parte el electrón, al
describir órbitas alrededor del núcleo, crea un campo magnético que se puede
representar por un vector perpendicular al plano que contiene la órbita (L). Al
someter un átomo a la acción de un campo magnético, el número de rayas
espectrales aumenta (efecto Zeeman). Arnold Sommerfeld explicó este fenómeno
considerando que el plano de órbita del electrón sólo puede tomar determinadas
orientaciones cuantificadas respecto de la dirección del campo magnético
empleado (H), e introdujo un tercer número cuántico, m (magnético), que
representa el número de orientaciones posibles de las órbitas.
Pongamos cara y vida a la Ciencia. DIMITRI I. MENDELEIEV
Fuente: biografíasyvidas.com
(Tobolsk, actual Rusia,
1834-San Peterburgo, 1907) Químico ruso. Su familia, de la que era el menor de
diecisiete hermanos, se vio obligada a emigrar de Siberia a Rusia a causa de la
ceguera del padre y de la pérdida del negocio familiar a raíz de un incendio.
Su origen siberiano le cerró las puertas de las universidades de Moscú y San
Petersburgo, por lo que se formó en el Instituto Pedagógico de esta última
ciudad.
Más tarde se trasladó a
Alemania, para ampliar estudios en Heidelberg, donde conoció a los químicos más
destacados de la época. A su regreso a Rusia fue nombrado profesor del
Instituto Tecnológico de San Petersburgo (1864) y profesor de la universidad
(1867), cargo que se vería forzado a abandonar en 1890 por motivos políticos, si
bien se le concedió la dirección de la Oficina de Pesos y Medidas (1893).
Entre sus trabajos destacan
los estudios acerca de la expansión térmica de los líquidos, el descubrimiento
del punto crítico, el estudio de las desviaciones de los gases reales respecto
de lo enunciado en la ley de Boyle-Mariotte y una formulación más exacta de la
ecuación de estado. En el campo práctico destacan sus grandes contribuciones a
las industrias de la sosa y el petróleo de Rusia.
Con todo, su principal logro
investigador fue el establecimiento del llamado sistema periódico de los
elementos químicos, o tabla periódica, gracias al cual culminó una
clasificación definitiva de los citados elementos (1869) y abrió el paso a los
grandes avances experimentados por la química en el siglo XX.
Aunque su sistema de
clasificación no era el primero que se basaba en propiedades de los elementos
químicos, como su valencia, sí incorporaba notables mejoras, como la
combinación de los pesos atómicos y las semejanzas entre elementos, o el hecho
de reservar espacios en blanco correspondientes a elementos aún no descubiertos
como el eka-aluminio o galio (descubierto por Boisbaudran, en 1875), el
eka-boro o escandio (Nilson, 1879) y el eka-silicio o germanio (Winkler, 1886).
Mendeléiev demostró, en
controversia con químicos de la talla de Chandcourtois, Newlands y L. Meyer,
que las propiedades de los elementos químicos son funciones periódicas de sus
pesos atómicos. Dio a conocer una primera versión de dicha clasificación en
marzo de 1869 y publicó la que sería la definitiva a comienzos de 1871.
Mediante la clasificación de los elementos químicos conocidos en su época en
función de sus pesos atómicos crecientes, consiguió que aquellos elementos de
comportamiento químico similar estuvieran situados en una misma columna
vertical, formando un grupo. Además, en este sistema periódico hay menos de
diez elementos que ocupan una misma línea horizontal de la tabla. Tal como se
evidenciaría más adelante, su tabla se basaba, en efecto, en las propiedades
más profundas de la estructura atómica de la materia, ya que las propiedades
químicas de los elementos vienen determinadas por los electrones de sus capas
externas.
Convencido de la validez de su
clasificación, y a fin de lograr que algunos elementos encontrasen acomodo
adecuado en la tabla, Mendeléiev «alteró» el valor de su peso atómico
considerado correcto hasta entonces, modificaciones que la experimentación
confirmó con posterioridad. A tenor de este mismo patrón, predijo la existencia
de una serie de elementos, desconocidos en su época, a los que asignó lugares
concretos en la tabla.
Pocos años después (1894), con
el descubrimiento de ciertos gases nobles (neón, criptón, etc.) en la
atmósfera, efectuado por el químico británico William Ramsay (1852-1816), la
tabla de Mendeléiev experimentó la última ampliación en una columna, tras lo cual
quedó definitivamente establecida.
Pongamos cara y vida a la Ciencia. EDME MARIOTTE
Fuente: 100ciaquímica.net
Edme Mariotte fue un físico
francés que nació en 1620, en Dijon, Francia, y falleció el 12 de mayo de 1684.
Además fue padre prior del monasterio de Saint-Martin-Sous-Beaune.
Tuvo 4 hijos, y la mayoría, se
quedaron a vivir en Dijon, actualmente se desconoce cómo y donde pasó su
juventud Edme Mariotte. En 1660 descubrió el punto ciego del ojo, donde demostraba
que si colocabas una moneda pequeña en un cierto punto, el ojo no la percibía,
de ahí viene el nombre de punto ciego del ojo. Este fenómeno asombro a la Corte
Francesa en aquel entonces y Mariotte se dio a conocer por primera vez. Más
tarde, fue uno de los primeros miembros de la Academia Francesa de las
Ciencias, que se fundó en 1666.
En 1670 se trasladó a París, y
en 1676 dedujo la ley de Boyle, pero lo hizo de una forma más completa que
Boyle, ya que Edme, estableció que la presión y el volumen de un gas son
inversamente proporcionales si la temperatura no varía. Esta ley, es la que
actualmente conocemos por ley de Boyle-Mariotte. Cuando estudió la fisiología
de las plantas, vio que en ellas, la presión de la savia se puede comparar con
la sangre de los animales.
Edme Mariotte, publicó
numerosas obras. En su primera obra, Histoire et mémoires de l'Académie,
incluye documentos originales en los que trata temas muy diversos, como son: el
retroceso de las armas al disparar, la caída de los cuerpos, la naturaleza del
color, etc. También publicó una serie de ensayos, cuatro en total. Los tres
primeros son sus obras más importantes y fueron publicados en París. El segundo
de sus ensayos, trata de la naturaleza del aire, y es donde se recoge la ley
que establece que el volumen de un gas varía inversamente con la presión. En un
fragmento de este segundo ensayo, Edme explica el fenómeno del punto ciego del
ojo. En el último de sus ensayos, el tema principal es la naturaleza del color.
En este ensayo se describen numerosos experimentos curiosos, y también un
análisis en profundidad del arco iris.
Suscribirse a:
Entradas (Atom)