ACTIVIDAD 1:
Es muy importante que los científicos de renombre formen a los jóvenes en las universidades. Les da a estos últimos la posiblidad de trabajar en importantes proyectos, (Geiger y Mardsen, alumnos de Rutherford, construyeron el aparato lanzador de rayos Alpha y luego fueron ellos los que firmaron el artículo que revelaba la existencia del núcleo atómico) teniendo la posiblidad de compartir experiencias con profesionales altamente cualificados. En la actualidad, se cree que la física es una carrera sin salida profesional, sin embargo, en el siguiente gráfico se comprueba que ésta es una afirmación absolutamente falsa.
Las universidades españolas con más publicaciones en el apartado de la física, tanto por universidad como por profesor son: "UAM", "Universidad Complutense de Madrid", "Universidad de Barcelona" y "Universidad Carlos III".
ACTIVIDAD 2:
-Física y química:
La física es la ciencia que estudia los fenómenos naturales en los que no hay cabios en la composición de la materia mientras que la química estudia la estructura y las propiedades de ésta, a la vez que los cambios que experimenta en las reacciones químicas.
-"Toda ciencia, o es Física, o es coleccionismo de sellos":
Rutherford enunció esta frase para referirse a que todas las ciencias que hasta el momento se conocían debían estar basadas en la física para considerarse como tal. Es decir, o una ciencia es física o no es nada. De esta manera, según Rutherford, todos los fenómenos de la naturaleza podían explicarse medianta la física.
-"He cambiado muchas veces en mi vida, pero nunca de manera tan brusca como en esta metamorfosis de físico a químico":
Cuando Rutherford enunció esta frase, sin duda alguna estaba muy contrariado por haber recibido el Premio Nóbel de química y no el de física como el hubiera esperado. Este hecho tiene una explicación y es que, en ese mismo año, un científico Luxemburgués llamado Gabriel Jonas Lippmann presentó una revolucionaria forma de representar colores en la fotografía mediante el fenómeno de la interferencia, que sólo podía premiarse en el apartado de física. Y como Rutherford no recibió el premio por su descubrimiento del núcleo atómico, como a priori se puede intuir, si no por estudio de la descomposición de algunos materiales radioactivos (que se acercaba más a la química que el trabajo de su colega), premiarle en éste apartado era la única forma de reconocer a ambos científicos en el mismo año.
ACTIVIDAD 3:
-Nikola Tesla:
Nació en un pueblo de Croacia en el año 1856, y murió en el año 1943 en Nueva York. Fue en físico, matemático e ingeniero eléctrico.
Sus inventos mas importantes fueron la radio, las bombillas para el generador eléctrico de corriente alterna, el motor de inducción eléctrico, las bujías y el control remoto.
Es muy importante que los científicos de renombre formen a los jóvenes en las universidades. Les da a estos últimos la posiblidad de trabajar en importantes proyectos, (Geiger y Mardsen, alumnos de Rutherford, construyeron el aparato lanzador de rayos Alpha y luego fueron ellos los que firmaron el artículo que revelaba la existencia del núcleo atómico) teniendo la posiblidad de compartir experiencias con profesionales altamente cualificados. En la actualidad, se cree que la física es una carrera sin salida profesional, sin embargo, en el siguiente gráfico se comprueba que ésta es una afirmación absolutamente falsa.
Las universidades españolas con más publicaciones en el apartado de la física, tanto por universidad como por profesor son: "UAM", "Universidad Complutense de Madrid", "Universidad de Barcelona" y "Universidad Carlos III".
ACTIVIDAD 2:
-Física y química:
La física es la ciencia que estudia los fenómenos naturales en los que no hay cabios en la composición de la materia mientras que la química estudia la estructura y las propiedades de ésta, a la vez que los cambios que experimenta en las reacciones químicas.
-"Toda ciencia, o es Física, o es coleccionismo de sellos":
Rutherford enunció esta frase para referirse a que todas las ciencias que hasta el momento se conocían debían estar basadas en la física para considerarse como tal. Es decir, o una ciencia es física o no es nada. De esta manera, según Rutherford, todos los fenómenos de la naturaleza podían explicarse medianta la física.
-"He cambiado muchas veces en mi vida, pero nunca de manera tan brusca como en esta metamorfosis de físico a químico":
Cuando Rutherford enunció esta frase, sin duda alguna estaba muy contrariado por haber recibido el Premio Nóbel de química y no el de física como el hubiera esperado. Este hecho tiene una explicación y es que, en ese mismo año, un científico Luxemburgués llamado Gabriel Jonas Lippmann presentó una revolucionaria forma de representar colores en la fotografía mediante el fenómeno de la interferencia, que sólo podía premiarse en el apartado de física. Y como Rutherford no recibió el premio por su descubrimiento del núcleo atómico, como a priori se puede intuir, si no por estudio de la descomposición de algunos materiales radioactivos (que se acercaba más a la química que el trabajo de su colega), premiarle en éste apartado era la única forma de reconocer a ambos científicos en el mismo año.
ACTIVIDAD 3:
-Nikola Tesla:
Nació en un pueblo de Croacia en el año 1856, y murió en el año 1943 en Nueva York. Fue en físico, matemático e ingeniero eléctrico.
Sus inventos mas importantes fueron la radio, las bombillas para el generador eléctrico de corriente alterna, el motor de inducción eléctrico, las bujías y el control remoto.
Generador de corriente eléctrica
Tubo numerosas disputas con Edison, ya que Nikola defendía la corriente alterna y Edison la corriente continua.
ACTIVIDAD 4:
A) Fosforescencia y Fluorescencia:
Ambas son dos propiedades regidas por el mismo procedimiento físico. Se caracterizan por ser capaces de transformar energía (rayos X, catódicos...) en energía lumínica, pero de distinta forma: Un compuesto fosforescente es capaz de continuar emitiendo luz cuando se le retira la fuente de energía, ya que la absorbe mucho más rápido de lo que la emite. Por el contrario, en un compuesto fluorescente este proceso se realiza en milésimas de segundo y por lo tanto es incapaz de mantener la rediación de luz cuando se le retira dicha fuente de energía.
B) Los rayos X:
Los rayos X son una radiación eletromagnética producida por la desaceleración de los electrones. Fueron descubiertos por el científico alemán Wilhem Conrad Roentgen en 1895, cuando experimentaba con el tubo de rayos catódicos, muy famoso en aquella época. Comprobó que los rayos que viajaban a través del tubo a una presión bajísima (0,001 mmHg) hacían que el ánodo produjera una fluorescencia que era capaz de atravesar ciertos cuerpos opacos. Los llamó rayos X porque en aquel momento ne tenía noción de lo que acababa de descubrir.
.
C) La radioactividad:
Es un fenómeno físico por el cual algunos objetos o elementos químicos (llamados radioactivos) son capaces de producir o bien rayos electromagnéticos (rayos X, rayos Gamma) o bien corpusculares. (Núcleos de helio, electrones, protones...)
Fue descubierta por Becquerel, cuando intentaba obtener un efecto semejantes al de los rayos X trabajando con la fluorescencia que emitían las sales de uranio. Marie Curie y Pierre Curie continuaron con las investigaciones de Becquerel, concluyendo que la radioactividad se trataba de una propiedad química de determinados elementos, y no una reacción química como se pensaba hasta entonces. El matrimonio descubrió varios elementos radioactivos, como por ejemplo el radio y el polonio.
D) Marie Curie, Pierre Curie y Ernest Rutherford:
Sin ninguna duda, el trabajo de estos los Curie fue determinante para completar la teoría de la radioactividad de Becquerel. Continuaron con sus investigaciones (aparacadas porque se pensaba que la radioactividad no servía par nada) y sobre todo desmontaron lo que anteriormente éste había afirmado, que el uranio era el único elemento que emitía radioactividad, descubriendo otros materiales como el Radio o el Polonio. En el año 1903 los tres científicos recibieron conjuntamente el Premio Nóbel de Física.
Ernest Rutherford continúo estudiando el fenómeno radioactivo, concluyendo que los rayos que se emitían eran de dos clases distintas: Alpha y Beta.
Utilizando estos rayos poco después desarrollaría junto con sus discípulos Geiger y Mardsen el aparato que le spermitiría descubrir el núcleo atómico.
E) Alpha, Beta y Gamma:
-Radiación Alpha: Radiación compuesta por núcleos ionizados de helio formados por dos protones y dos neutrones. La carga eléctrica de cada núcleo es de +2.
-Radiación Beta: Radiación compuesta por electrones desprendididos del la corteza del elemento radioactivo. Su carga eléctrica es de -1.
-Radiación Gamma: Radiación electromagnética formada por fotones que emite un cuerpo radioactivo.
F) Ley de desintegración atómica: (pinchando en el link se accede a una aplicación explicativa)
En 1902 Ernest Rutherford sugirió que el ritmo con que una sustancia radiactiva emitía partículas radiactivas disminuía exponencialmente con el tiempo. Su expresión matemática es la siguiente:
N(t).... número de núcleos radiactivos en un instante t
dN ..... número de desintegraciones en el tiempo t
-dN = lambda N dt
dN / N = - lambda dt
N = N0e-lambda t
N = N0e-lambda t
Donde N es el número de núcleos que quedan sin desintegrar, N0 es el número de núcleos iniciales, y N0 - N es el número de núcleos desintegrados. La constante lambda es la constante de desintegración.
En la actualidad esta ley se utiliza para la datación radiométrica de muestras. Se puede conocer la edad absoluta de éstas analizando la proporción de un isótopo padre y un isótopo hijo de los que se conoce su vida (Ej: Rb/ Sr). Para analizar muestras orgánicas se utiliza la datación por radiocarbono, basada en observar la concentración del isótopo Carbono 14 en los tejidos. Este isótopo se forma en la atmósfera y queda depositado en las plantas, sirviendo de alimento para los animales.
G) El contador de Geiger:
El contador de Geiger fue el primer aparato medidor de la radioactividad de un objeto. Fue inventado en 1908 por Ernest Rutherford y su discípulo Hans Geiger y en un principio sólo medía la emisión de partículas Alpha. En 1928 Geiger junto a Walthe Muller desarrollaron el mecanismo para que fuera capaz de medir un mayor número de radiaciones ionizantes. El modelo que utilizamos en la actividad fue creado por Sidney H. Liebson en 1947.
En la actualidad esta ley se utiliza para la datación radiométrica de muestras. Se puede conocer la edad absoluta de éstas analizando la proporción de un isótopo padre y un isótopo hijo de los que se conoce su vida (Ej: Rb/ Sr). Para analizar muestras orgánicas se utiliza la datación por radiocarbono, basada en observar la concentración del isótopo Carbono 14 en los tejidos. Este isótopo se forma en la atmósfera y queda depositado en las plantas, sirviendo de alimento para los animales.
G) El contador de Geiger:
El contador de Geiger fue el primer aparato medidor de la radioactividad de un objeto. Fue inventado en 1908 por Ernest Rutherford y su discípulo Hans Geiger y en un principio sólo medía la emisión de partículas Alpha. En 1928 Geiger junto a Walthe Muller desarrollaron el mecanismo para que fuera capaz de medir un mayor número de radiaciones ionizantes. El modelo que utilizamos en la actividad fue creado por Sidney H. Liebson en 1947.
ACTIVIDAD 5:
-El experimento de Rutherford:
Consistió en bombardear con partículas alfa (de carga positiva) una lámina muy fina y observar que la mayoría de las partículas alfa eran capaces de atravesarla en línea recta, pero que una pequeña parte de ellas atravesaban ésta lámina con otro ángulo o incluso rebotaban en dirección a la fuente de partículas.
Consistió en bombardear con partículas alfa (de carga positiva) una lámina muy fina y observar que la mayoría de las partículas alfa eran capaces de atravesarla en línea recta, pero que una pequeña parte de ellas atravesaban ésta lámina con otro ángulo o incluso rebotaban en dirección a la fuente de partículas.
El experimento sólo funciona con láminas muy finas compuestas por elementos de átomos muy grandes. Rutherford consiguió llevar acabo satisfactoriamente el experimento con láminas de oro y platino, pero no con la mica.
-"Es como si se disparara un obús naval de buen calibre sobre una hoja de papel y rebotara" :
Esta frase se refiere a que a la velocidad que Rutherford lanzaba las partículas Alpha, la lámina debería tener alguna parte de una masa y una consistencia muy superiores a las que hasta entonces se pensaba que poseían los átomos, ya que si no, era completamente imposible que se cumpliera el experimento que se estaba realizando.
ACTIVIDAD 6:
El modelo de Rutherford era como un sistema solar en miniatura en el que el núcleo era muy pequeño y estaba formado por partículas cargadas positivamente a las que llamó protones, alrededor del cual giraban las particulas de carga negativa (electrones). La limitación de su modelo estaba en que para él los protones tenían una masa 2000 veces superior a la de los electrones, ya que sus experimentos no eran capaces de revelar que hubiera otro tipo de partículas en el núcleo.
Al equipo de Rutherford se le considera el padre de la interacción nuclear ya que fue él el que descubrió que los protones, aunque todos fueran de la misma carga, estaban concentrados en el núcleo y que a su alrededor se situaban los electrones de carga negativa que eran atraidos por el núcleo de protones, manteniendo la estructura del átomo. Si no existiera dicha iteración, los protones, al tener todos carga positiva no podrían estar localizados tan próximos formando el núcleo, porque se repelerían.
Las 4 interacciones fundamentales de la naturaleza son :
· La eléctrica, que mantiene unidas cargas de distinto signo y repele las cargas de igual signo eléctrico.
· La de la gravedad, que hace que los cuerpos de mayor masa atraigan a los de masa inferior.
· La magnética, que actua entre cargas eléctricas en movimiento.
· La nuclear, que es la que se da en el núcleo entre protones y neutrones para mantener el nucleo compacto.
ACTIVIDAD 7:
