1 Como has podido leer J.J. Thomson fue profesor de Rutherford, que a su vez fue profesor de Hans Geiger. ¿Cómo valoras el hecho de que los investigadores científicos formen a los estudiantes? Investiga qué ocurre en las Facultades de Ciencia españolas.
Para la valoración de el hecho de que los científicos formen a otros científicos, habremos de tomar en cuenta dos puntos de vista: el formal, y el que se refiere a la satisfacción personal. En cuanto al que abarca la satisfacción personal podemos decir que el enseñar a otro científico o dirigir tesis doctorales con el fin de la enseñanza es lo más satisfactorio cuando se observa como los enseñados consiguen realizar diferentes investigaciones, honores universitarios, éxitos científicos relacionados con descubrimientos por si mismos basándose en tus enseñanzas. Desde el punto de vista formal habremos de analizar la situación desde el campo de los beneficios y o perjuicios. El que los científicos ya reconocidos y con amplia experiencia tuteen a nuevos estudiantes de ciencias lo valoramos de forma muy positiva ya que los científicos experimentados saben en que se cimienta la verdadera ciencia y por consiguiente como ha de explicarse. Estos científicos saben como les deben iniciar en la ciencia, además debida a su sobrada experiencia y conocimiento saben como conseguir que sus alumnos realicen sus propias conclusiones y debates y así progresen de manera satisfactoria.
Analizando estos dos puntos de vista hemos de señalar otra forma de enseñanza, la cual yo considero enseñanza y bases imprescindibles pero administradas de forma indirecta. Mientras que en los otros dos puntos nos referíamos a profesores directos voy a hacer mención de que cada científico es alumno de otro científico que creo o investigó a cerca del tema sobre el que el alumno continua la investigación o la concluye. Es decir si un científico investiga a cerca de por que, por ejemplo, los lápices pintan ; será alumno de aquel otro científico que los hubiera establecido las bases para esa investigación o las hubiera estudiado antes. Es decir que administra conocimiento a otros científicos pero sin hacerlo de forma directa en su concepto.
En las facultades actuales se ha continuado el estereotipo por el cual los científicos actuales enseñen a diferentes estudiantes de la ciencia. Esto se debe a que en las actuales universidades los profesores que enseñan son científicos experimentados, que al igual que en la época de Rutherford, dirigían tesis doctorales .
2 En palabras de Rutherford, "toda ciencia, o es Física, o es coleccionismo de sellos". En 1908, le otorgaron el premio Nobel de Química. Su reacción fue realmente muy curiosa: "He cambiado muchas veces en mi vida, pero nunca de manera tan brusca como en esta metamorfosis de físico a químico". ¿Cuáles son las diferencias entre la Fisica y la Química? Da una interpretación a ambas frases del científico, ¿por qué crees que le otorgaron el premio Nobel de Química y no el de Física?
Voy a comenzar esta actividad por las diferencias entre la física y la química
Física: La física es la ciencia que estudia las propiedades del espacio, tiempo, materia y energía de una forma la cual podría considerarse neutra
El entendimiento de esta ciencia a variado a lo largo de los años ya que se la llegó a considerar como sinónimo de química ( lo cual podría tener algo de relación ya que en las dos se estudia la materia desde un punto de vista similar, por ejemplo Rutherford, se consideró físico hasta los huesos; pero el premio nobel se lo dieron por química; es decir que tienen relación) pero lo que más nos sorprende es que se a considerado también como sinónimo de filosofía e incluso de las ciencias biológicas. Alguna relación que podríamos encontrar con algún otro campo de investigación es que la física se esta empezando a relacionar ,no de forma no parcial; si no total por ello yo expresaría mi deacuerdo con esa consideración.
Además a la física se la ha de considerar como una ciencia la cual es experimental ya que su contemplamos el entorno y desarrollo de una investigación apreciaremos como para ella se han de realizar variados experimentos ya que se busca la verificación de los resultados.
Pero en resumidas cuentas la característica fundamental que diferencia a la física de la química es la capacidad que se ha conseguido de describir los fenómenos naturales que suceden o que hubieron de suceder. Hasta haber llegado a unos límites que no se habían soñado tener antiguamente. Es decir la percepción física a cambiado de forma muy grande; se podía creer en un hecho; y cientos de años después de su divulgación poder negarse.
Química: A diferencia de la física, la química es la ciencia que estudia la composición, la estructura total o parcial de las diferentes sustancias presentes en el universo así como sus propiedades. Debido a esto existen variados tipos de química: la química orgánica, inorgánica, fisicoquímica, bioquímica y muchas otras
En este campo Ernest Rutherford recibió un premio Nobel en reconocimiento a sus investigaciones relativas a la desintegración de los elementos.
Sorprendentemente fue el de química (cosa que él no esperaba ya que la ciencia en la que el se consideraba como mejor científico era la física) esta afirmación puedo demostrala gracias a que como el propio significado de la química dice que: "estudia las estructura y composición de la materia de la materia" y realizando la desintegración de los elementos analiza y se realiza una investigación que se refiere o que abarca los campos de investigación mostrados anteriormente.
En referencia a la frase la cual desprestigiaba a toda ciencia que no fuera la física:
"Toda ciencia, o es Física, o es coleccionismo de sellos"
Se quería referir cómo Rutherford fue un defensor de la física por encima de las demás ciencias considerándola como la de mayor importancia además con esta frase da a entender que la ciencia en la que el volcaba sus experimentaciones era la Física ya que parece que las demás (comparándolas con el coleccionismos de sellos) solo sirven para tenerlas y conocerlas, es decir, que no son útiles. Con esto hago alusión a los citado anteriormente, la física es la ciencia que destaca sobre las demás.
El célebre Rutherford, tras recibir el premio Nobel expresó su pensamiento con esta frase.
"He cambiado muchas veces en mi vida, pero nunca de manera tan brusca como en esta metamorfosis de físico a químico"
Con esta frase, en la que se observa el ironismo, Rutherford expresa su sorpresa por la de haber recibido el premio Nobel de química y no el de física ya que según sus propias palabras esta ciencia nunca la había considerado de mucha importancia; y por ello al recibir un premio Nobel por el campo de la química es de alguna decepcionado a sus propia principios.
3-Investiga sobre la biografía de Nikola Tesla. ¿Cuáles fueron sus principales aportaciones a la Física? ¿Qué disputas científicas mantuvo con Edison y Marconi? Te recomendamos una película: EL TRUCO FINAL. El argumento de esta película describe muy bien la mezcla de magia y ciencia que se vivía en el final del siglo XIX y principios del XX. Trabajo opcional para subir nota: Realiza una línea de tiempo con los principales hechos científicos de este periodo.a onblur="try {parent.deselectBloggerImageGracefully();} catch(e) {}" href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjRggRPOqyRQErsOQLB6TI_8pUDv3uyR2chXN6bNqGZQZA8bVM62BpbJD3ZTMLj66P1VGjDcGNPd-fzLA5wLGUuRA3Y08Fxxuen98S-BWrfOnPPkVk6tfZIHT29aYQVy5452DGw0VsftIw/s1600/Nikola+Tesla.jpg">
Nikola Tesla (Никола Тесла), uno de los más importantes inventores de la historia. Era matemático , sabia sobre la electricidad y física .
Empezó a estudiar en Graz (Austria) y mas tarde continuó en Praga estudiando ingeniería eléctrica.
Estuvo trabajando para Edison cuando se mudo a París , donde decubrió la teoría de la corriente alterna para la electricidad y con esa teoría pudo idear el motor , pero eso provocó una disputa entre Edison y Tesla , Tesla abandonó la compañía de Edison y su enemistad duró para siempre.
En 1884 , fue a Nueva York y creó su propia compañía eléctirca , construyó el motor de inducción de corriente alterna , así demostró superioridad a la corriente continua de Edison.
En 1893 consiguió fabricar el primer radiotransmisor y lo planteó en 1897 .
En 1900 Marconi planteó un transmisor de radio pero fue rechazado porque se consideró que copió a Tesla . Estuvieron varios años de juicio hasta que Tesla se murió , Tesla fue reconocido el verdadero inventor. En esos años también ayudó a diseñar la primera central hidroeléctrica e inventó la bobina .
Tesla murió el 7 de enero de 1943 en Nueva York.
Las disputas de Tesla con los célebres Edison y Marconi
Cómo ya hemos podido ver en su biografía Edison y Tesla nunca mantuvieron una buena relación. Todo comenzó por las diferentes teorías sobre la energía alternante, sin embargo continuó mas adelante cuando Edison no quiso pagarle a Tesla por su aportación, o cuando se decidió que ambos compartieran el Premio Nobel. Muchas fuentes dicen que Edison le robo sus ideas y aunque esta afirmación es algo exagerada si es cierto que Edison cogiendo el funcionamiento de varios de sus experimentos elaboró suyos propios, algo que es normal que a Tesla no le sentara del todo bien.
La disputa con Marconi es mas de lo mismo y es que Tesla había creado la manera de emitir mensajes radiofónicamente, sin embargo fue Marconi quién lo utilizó en 1990 convirtiéndose así en el inventor de la radio. A Marconi se le acusa al igual que a Edison de robarle sus descubrimientos. Lo que todos tendríamos que reflexionar es ¿a quien le atribuimos el descubrimiento de la radio? a Marconi y ¿a quien el de la electricidad? a Edison. Pues bien, habría que pensar que hubiera pasado de no haber estado Nikola Tesla en el mundo ciéntifico para arreglar las cosas.
4．4- A lo largo del capítulo se suceden las descripciones sobre el descubrimiento de distintos fenómenos físicos (que puedes y debes añadir en la línea de tiempo) que serán cruciales en el desarrollo de la sociedad del siglo XX y que siguen muy relevantes en la actualidad. Responde brevemente (básate sólo en el libro para este punto, excepto en los enlaces señalados) a la siguiente serie de preguntas (haciendo referencia a los científicos implicados):
4a) ¿Qué diferencia la fluorescencia de la fosforescencia?
4b) ¿Qué son los Rayos X? ¿Cómo se descubrieron?
4c) ¿Qué es la Radiactividad? ¿Cómo fue descubierta?
4d) ¿Por qué fueron importantes las aportaciones del matrimonio Curie y de Rutherford al trabajo de Becquerel?
4e) ¿Qué son las radiaciones alfa, beta y gamma? Ordénalas energéticamente.
4f) ¿Qué es la ley de desintegración atómica? ¿Por qué sirve como método de datación geológica? Trabajo opcional: Investiga sobre el carbono-14
4g) ¿Para qué sirve un contador Geiger?
a.La fluorescencia es un fenómeno que se caracteriza por la emisión de una luz azul cuando se le estimula induciéndole una radiación externa y no emite luz cuando se le deja de enviar la radiación.
En cambio la fosforescencia es un fenómeno caracterizado por la emisión de luz verdosa incluso cuando no envia la radiación.
b. Los rayos X es una radiación producida a partir de los rayos catódicos. Puede atravesar a los cuerpos opacos y produce fluorescencia y enegrece el resto de la imagen que produce.
Fue descubierto por un cientifico alemán Roentgen cuando estaba experimentando con los rayos catódicos .
c. Radiactividad es la emisión de rayos formados a partir de la desintegración espontánea de átomos pesados.
Pueden ser:
Alfa : Formada por átomos de helio.
Beta : Formada por electrones.
Gamma : Radiación de alta frecuencia y corta longitud de onda.
La radiactividad fue descubierta por Becquerel al pricnipio y luego por Marie Curie y Joliot Curie ,y más tarde Rutherford descubrió los 3 tipos de radiactividad .
d.Fue muy importante para Becquerel porque ellos les dió la importancia a su descubrimiento , matrimonio Curie demostraron que varias sustancia tenían radiactividad y Rutherford los aplicó.
e.Los rayos X se diferencian por sus propiedades energéticas y su composición.
alfa es la que menos penetra , beta es mejor que alfa pero peor que gamma refiriéndonos a temática de capacidad de penetración .
f.La ley de desintegración atómica es una ley elaborada por Rutherford , para dinstinguir cuanto tiempo lleva la vida mediante los átomos radiactivos.
Carbono 14:
El carbono 14 es un radioisótopo del carbono. Fue descubierto en 1940 por Martin Kamen y Sam Ruben. El carbono 14 tiene 8 neutrones mientras que el carbono tiene 6, por eso le hace ser radiactivo.
El carbono 14 es producido de forma continua en la atmósfera como consecuencia del bombardeo de los átomos de nitrógeno por neutrones cósmicos. Estos son muy inestables y se encuentran mezclados con elementos no radiactivos.
Los seres vivos vamos perdiendo carbono 14 de poco en poco , como no podemos recuperarlo la cantidad sugies disminuyendo , podemos calcular edad de un ser vivo muerto , atraves del carbono 14. Se ha calculado que a los 5730 años de vida de un ser vivo el carbono 14 se ve disminuido a la mitad; pudiendo mediante unos cálculos averiguar la fecha de la muerte de cualquier ser vivo.
g. El contador Geiger es un aparato que sirve para detectar y medir la radiactividad de un objeto. Fue inventado realmente por Walther Müller, pero fue Hans Geiger quien se reconoció como el inventor de contador Geiger
http://www.youtube.com/watch?v=5TMnbt9-YM8
5. Explica cómo se llevó a cabo el experimento de Rutherford. Si quieres, puedes hacerlo con un pequeño vídeo, que simule el experimento. ¿Por qué no funcionó con Mica, sí con pan de oro y mejoró mucho con pan de platino? Comenta la frase: "Es como si se disparara un obús naval de buen calibre sobre una hoja de papel y rebotara".
Este es el video que hemos creado: http://www.youtube.com/watch?v=eeURWQFlAD4 intentaremos subirlo de forma total; no solo con el link
Básicamente el experimento de Rutherford se basó en arrojar un haz de partículas alfa sobre una fina lámina de oro, de mica y de platino y de esta forma observar que la trayectoria de estas partículas dependía del tipo de metal utilizado en cada caso.
Para obtener las partículas alfa era necesario desintegrar el polonio, que es un metal radiactivo. Para que se formara un fino haz de partículas alfa se metió el polonio dentro de una caja de plomo, ya que este detiene todas las partículas salvo las que salen por un pequeño agujero situado en la caja. En perpendicular al agujero que hay en la caja, se coloca la lámina del metal que vayamos a utilizar. Por último para detectar la trayectoria de las partículas, se utilizó una pantalla con sulfuro de zinc que cuando una partícula alfa choca contra el produce pequeños destellos.
El átomo está formado por dos zonas: una central denominada núcleo donde encontramos la carga positiva y casi toda la masa del átomo(protones y neutrones) y otra zona exterior denominada corteza donde encontramos la carga negativa y una pequeña parte de la masa del átomo(electrones, que por cierto son 8000 veces menos pesadas que las partículas alfa).
Los electrones se mueven alrededor del núcleo a gran velocidad.
El tamaño del núcleo es muy pequeño en comparación con el del átomo, unas 100.000 veces menor.
La mica es muy gruesa, es por eso que dificulto el experimento, por lo que lo único que hicieron las partículas alfa fue deteriorar la mica. La realización de este mismo experimento con pan de oro salió bien ya que este era mucho más fino (era uno de los elementos de la época que se podía hacer en láminas más finas) y las partículas alfa pudieron atravesar el pan de oro. Y al realizarlo con platino los resultados obtenidos fueron increíbles ya que al ser el platino tan fino, la mayoría de las partículas pudieron atravesar la lámina de platino.
"Es como si se disparara un obús naval de buen calibre sobre una hoja de papel y rebotara". Lo que hace Rutherford al decir esta frase es hacer una comparación entre lo grande y poderosa que se creía que era una partícula alfa y lo delgada y sensible que parece la lámina platino haciendo referencia a como rebotan las partículas alfa al chocar contra la lámina de platino y lo compara con un obús chocando contra una hoja de papel y que el obús rebotara.
He aquí un link donde se muestra una imagen de las paticulas alpha y su aplucación en un experimento realizado por Rutherford http://img524.imageshack.us/i/ruthexpiv1.gif/
6- Describe el modelo de Rutherford y sus limitaciones. ¿Por qué el equipo de Rutherford se puede considerar el padre de la interacción nuclear (piensa en qué lo ocurriría a los protones si no existiera dicha interacción)? ¿Qué son las 4 interacciones fundamentales de la naturaleza?
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Para Rutherford, el átomo era una órbita de electrones girando alrededor de un núcleo atómico pesado y con carga eléctrica positiva que posee un núcleo central pequeño, con carga eléctrica positiva, que contiene casi toda la masa del átomo.
Rutherford enunció que los electrones giran a grandes distancias alrededor del núcleo en órbitas circulares y la suma de las cargas eléctricas negativas de los electrones debe ser igual a la carga positiva del núcleo, ya que el átomo es eléctricamente neutro.
El modelo atómico de Rutherford, presentaba dos grandes problemas para haber llegado a ser aceptado. Un problema era de teoría, según el Electromagnetismo, si un cuerpo cargado (como es un electrón) describe órbitas, éste debe perder energía y por lo tanto no se mantiene, sino que caería. Sin embargo sabemos que los átomos son estables por lo que los electrones no caen.
El segundo problema que presentaba, era que mediante este modelo atómico, no se podía explicar que los espectros atómicos fuesen discontinuos, en lugar de continuos.
A Rutherford se le considera el padre de la interacción ya que gracias a sus investigaciones sabemos que gracias a la interacción nuclear fuerte la fuerza hace que los núcleos permanezcan unidos.
Existen cuatro tipos de interacciones fundamentales: La interacción gravitatoria, la interacción electromagnética, la interacción nuclear fuerte y la interacción nuclear débil y son las que rigen en la actualidad nuestro universo
Interacción gravitatoria:
Sir Isaac Newton con la ayuda de Galileo, lanzó la siguiente hipótesis que más tarde se comprobaría: Los movimientos de dos cuerpos en la Tierra están regido por las mismas leyes físicas que el movimiento de los planetas. Así, en su libro Principia, expone lo que hoy es llamado ley de la gravitación universal (producto de las masas que se atraen y de la inversa del cuadrado de la distancia) y que se da en todo nuestro universo y que tiene efecto en toda partícula que tenga masa. Es la menos intensa de todas pero con alcance infinito. La hipotética partícula inmaterial que permite la interacción es el gravitón. Hipotética porque a día de hoy no se ha demostrado que sea verídica su existencia.
http://astronomos.net23.net/imagenes_voltaire/gravedadespaciotiempo.jpg
Interacción electromagnética:
Es la interacción que se establece entre partículas que poseen carga eléctrica y que se atraen o se repelen.
Las partículas interactúan electromagnéticamente mediante el intercambio de fotones entre las partículas que están cargadas. Es decir con respecto a la anterior fuerza la condición para que se diese esta interacción sería la carga frente a la masa y la vía para que se establezca una interacción es el fotón frente al hipotético gravitón.
El electromagnetismo también tiene un alcance infinito pero es más intenso que el de la gravedad. Esto se puede observar haciendo un sencillo experimento: Si frotamos un globo contra nuestro pelo durante un rato y lo ponemos en la pared el globo se quedará adherido a la misma y no caerá. Lo cual nos dice que la fuerza establecida entre la pared y el globo es mayor que la que hace el globo caer.
Interacción nuclear Fuerte:
La interacción nuclear fuerte afecta a los quarks, y por tanto, a los hadrones(partículas con quarks). Es la más intensa de las cuatro y se denomina también interacción fuerte o interacción hadrónica. Su alcance es muy corto, y llega a reducirse a cero para distancias superiores de 10-15 m. Gracias a esta interacción se puede explicar la estabilidad nuclear y muchos procesos nucleares.
Interacción nuclear débil:
Es la más extraña de todas las interacciones. Sobre ello podemos decir que un protón tiene la capacidad de desintegrarse espontáneamente dando lugar a un neutrón. Esto contraria nuestros conocimientos de conservación de la energía por lo que los científicos investigan y deducen que el protón (+) al desintegrarse da lugar a un neutrón más un electrón y un neutrino, que hace que se conserve la carga eléctrica. Es la interacción que se encarga de desintegrar espontáneamente a los núcleos atómicos. El efecto más conocido es la radiactividad y es la base de la energía nuclear de fisión. La palabra débil viene del hecho de que su intensidad con respecto a la fuerte es 1013 veces menor. Aun así esta interacción es más fuerte que la electromagnética y que la gravitatoria.
7- Crea tu propio "escudo científico" (buscando tu propio lema científico) tal y como hizo Rutherford al ser nombrado barón.
Nuestro lema es: Lucha por tus sueños.
Y como nuestro sueño es la Física y la Química, nuestro lema es lucha por LA FÍSICA Y POR LA QUÍMICA. Nosotros vemos como un sinónimo de desarrollo el desarrollo de estas dos materias por lo tanto creemos que en la actualidad lo mejor es luchar por ellas e investigar y descubrir lo máximo que podamos en nuestra vida haciéndonos preguntas sobre lo que vemos sin dejar ninguna sin resolver.
