domingo, 14 de noviembre de 2010

Actividad 2: Rutherford, el Núcleo atómico

RUTHERFORD



1.
Creo que el hecho de que un gran científico forme a otro es un gesto muy generoso por su parte, ya que es la manera de que la ciencia siga evolucionando, porque si tu le transmites tus conocimientos a otra persona, ésta podrá mejorar las conclusiones obtenidas por ti. Por eso decimos que es una acción muy generosa, ya que seguramente tú podrás ser eclipsado
por tu sucesor y a la vez sentirte orgulloso por el. Esta es una de las cosas que hizo tan grande a Rutherford.
JJ Thompson, mentor de Rutherford.



2.
La física es la ciencia que estudia las propiedades de la materia, y la química es la ciencia que estudia la composición de la materia. Creo que las definiciones explican que aunque estas dos ciencias estén muy ligadas entre sí, un físico no podría meterse inmediatamente en la piel de un químico, ni viceversa; ya que la física explica cómo y porque ocurren las cosas, y la química explica que son las cosas.

Con la primera frase: toda ciencia, o es Física, o es coleccionismo de sellos”, Rutherford quiere explicar que la Física abarca toda la importancia de la ciencia, y que todo lo que este dentro de la ciencia y no sea Física, es un simple hobby que no sirve de nada.

Con la segunda frase: “He cambiado muchas veces en mi vida, pero nunca de manera tan brusca como en esta metamorfosis de físico a químico”, Rutherford muestra su desaprobación por el premio Nobel que le dieron de Química en vez del de Física. Si le dieron el premio de Química fue porque al estudiar la estructura de las sustancias ra
diactivas, estaba ayudando a la Química. Aún así me parece irónico que a un hombre que había hecho miles de experimentos de Física le den el de Química por un solo experimento.




3.
Nikola Tesla nació en 1856, en Smilijan situado en Croacia. Este gran científico comenzó a destacar desde joven sorprendiendo gratamente a sus profesores, aunque no tanto a su padre que quería que siguiese sus pasos como pastor ortodoxoso. Sin embargo, sus méritos no fueron tan valorados como el de otros físicos y alguno de sus inventos fueron atribuidos a otros científicos de la época.

Todos los inventos que Tesla hizo están relacionados con la física, por ejemplo la radio, que consiste en un transmisor y un receptor que captan y emiten ondas electromagnéticas. Pero uno de sus grandes aportes a la física fue los avances dentro del campo del electromagnetismo, formando los inventos de Tesla y su trabajo teórico las bases de los sistemas modernos de la potencia eléctrica por corriente alterna, que es la cantidad de energía entregada o absorbida por un elemento en un tiempo determinado en una corriente que varía.

Con Edison mantuvo una disputa debido a que Tesla proponía un tipo de corriente alterna mientras que Edison proponía el prototipo inicial de la corriente continua. La disputa que tuvo con Marconi fue debido a que este con su invento de la radio utilizo muchas piezas de Tesla sin ningún tipo de compensación económica. No se reconoció la importancia de Tesla en la radio hasta después de su muerte.


4.

a) La fluorescencia es un fenómeno que se produce cuando una sustancia emite luz al ser expuesta a radiaciones como los rayos X, mientras que la fosforescencia es el fenómeno que ocurre al almacenar una sustancia energía para luego emitirla en forma de luz. A parte se diferencian en que la fosforescencia persiste con la luz que desprende aún cuando se les deja de proyectar luz a la sustancia sin embargo en la fluorescencia no ocurre eso.

b). Los rayos X son una radiación electromagnética, campos eléctricos que transportan energía por el espacio, invisible que atraviesa los cuerpos opacos, y por ello puede imprimir fotografías sobre una placa de este cuerpo. Este fenómeno lo descubrió el físico Wilhelm Conrad, que analizando los rayos catódicos en un ambiente oscuro, observó que había un color entre amarillo y verde un u trozo de cartón, y esto solo pasaba cuando el tubo de rayos catódicos estaba encendido. Esto lo provocaba los rayos X.

c) La radiactividad es un fenómeno físico en el cual algunos elementos químicos emiten energía en forma de partículas subatómicas (electrones). Estos átomos emiten estas partículas para llegar a su estado fundamental. La radiactividad fue descubierta gracias a que en un día en el que no había sol hizo el experimento impresionar una moneda en una placa y con sales uranio, y viendo que la moneda se veía tan clara, dedujo que solo el uranio emitía un tipo de radiación.

d) Gracias a los descubrimientos de Marie Curie con elementos radiactivos y a los experimentos de Rutherford con los tubos catódicos, que más tarde dieron lugar a los rayos X, Becquerel pudo descubrir la radiactividad de algunos elementos o sustancias.

e)Las radiaciones alfa son en las cuales el átomo desprende dos neutrones y dos protones. Con esto el átomo pasa a ser más negativo.

Las radiaciones beta son en las cuales un átomo libera un electrón, por lo que el átomo es más positivo.

Las radiaciones gamma; en estas el núcleo del átomo se excita y desprende una partícula alfa o beta, y como el átomo es neutro libera unos rayos denominados gamma para que siga siendo estable.

f)La ley de desintegración atómica explica que los átomos, al pasar el tiempo, van emitiendo partículas, es decir, radiaciones, por lo que se van desintegrando. Si sabemos esto podremos saber en qué momento la tierra y todos sus componentes acabarán desintegrándose; sólo hay que saber cuánto tarda en desintegrarse un átomo, y aproximadamente cuantos átomos tiene la tierra.

El carbono-14 es un isótopo del carbono que sirve para datar la edad de los organismos muertos.

g) Un contador Geiger es un aparato que mide la radiactividad que hay en un lugar o la que posee un objeto. Esto lo consigue gracias a los electrones que entran en su interior.


5.

El experimento de Rutherford consistía en lanzar partículas alfa contra una lámina de oro y ver el ángulo que describían las partículas al chocar contra la lámina. La mayor parte de las partículas atravesaban la lámina, pero algunas lo que hacían era desviarse cuando pasaban por la lámina, por lo tanto Rutherford dedujo que estas debían de chocar contra un cuerpo sólido. Después de hacer varias suposiciones, Rutherford dedujo que la lámina de oro estaba compuesta por átomos los cuales tenían un núcleo masivo y electrones poco masivos, rebotando las partículas contra los núcleos.

El experimento no funcionó con mica porque era una sustancia demasiado gruesa para que las partículas alfa la atravesasen, mientras que con las láminas de oro y platino si que fue mejor el experimento porque estas eran muchos más finas. De ahí que la frase de Rutherford `"Es como si se disparara un obús naval de buen calibre sobre una hoja de papel y rebotara", ya que las partículas alfa eran bastante más pesadas que los supuestos átomos que componían a estos dos elementos.



6.

El modelo de Rutherford se constituía de un núcleo formado por neutrones y protones, partículas subatómicas con carga neutra las primeras y positiva las segundas. A su alrededor giraban los electrones con la misma carga que los protones pero negativa, y en mismo número; pero estos tenían una masa mucho menor a la de los protones.

La única limitación de este modelo atómico era que al estar los electrones en movimiento emitirían radiación, perderían parte de su energía y no serían capaces de aguantar en la misma órbita alrededor del núcleo.

El modelo de Rutherford es denominado el padre de la interacción nuclear, ya que esta hace que los neutrones y protones se mantengan juntos en el núcleo; esto pasa porque esta interacción es más fuerte que la electromagnética. Si no existiera la interacción nuclear, los protones (al tener carga positiva) se juntarían con los electrones (con carga negativa) por la interacción electromagnética. Y si se le denomina así es porque con el modelo de Rutherford, se observó lo que ocurría con la interacción nuclear.

Las cuatro interacciones fundamentales de la naturaleza son las cuatro fuerzas de la naturaleza explican cómo y porque interactúan las partículas de su modo. Estas cuatro son:

La interacción nuclear fuerte: es la responsable de mantener unidos a los protones y a los neutrones en el núcleo atómico.

La interacción nuclear débil: esta interacción es 1013 veces menor que la interacción fuerte pero tiene la misma función.

La interacción electromagnética: es la interacción que ocurre entre las partículas de carga eléctrica.

La interacción gravitatoria: es la más débil de todas. Se produce cuando un objeto tiene masa y es simplemente atraído, con lo que solo tiene un carácter atractivo.



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