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De Arquímedes a Einstein

De Arquímedes a Einstein

Cap.8 Robert Millikan

La hipótesis de Symmer dice que dos fluidos muy tenues: el uno positivo o vítreo y el otro negativo o resinoso, de propiedades antagonistas se neutralizan al combinarse. Esto quiere decir que todos los cuerpos de la naturaleza tienen dos fluidos que se hallan neutralizados por la otra molécula constituyendo un fluido natural en cuyo estado, los cuerpos no dan señales de electricidad, pero al contrario, si por alguna causa se rompe ese equilibrio los fluidos se separan y se sitúan en puntos distantes de dicho cuerpo obrando por repulsión.
Podemos decir que la electrostática estudia los fenómenos producidos por distribuciones de cargas eléctricas como bien podemos ver en éste vídeo.

Un tubo de descarga es un tubo de rayos catódicos, que son chorros de partículas muy ligeras cargadas eléctricamente de manera muy intensa y negativa que van del cátodo al ánodopor lo que se llamaban rayos catódicos. Sin embargo, la única manera de desviar los rayos catódicos fué la que descubrió Thomson, él extrajo la máxima cantidad de gas de un tubo de rayos catódicos haciendo en su interior el más alto vacío alcanzado en aquella época. Así pues, Thomson llegó a un punto en que los rayos catódicos se veían desviados por los campos eléctrico y magnético. Con lo que se sacan unas conclusiones expectaculares. Primero: los átomos y el gas no tenían nada que ver en el asunto; segundo: los rayos eran chorros de corpúsculos cargados negativamente y tercero: las desviaciones predichas por las fórmulas se peroducían bien si se aplicaban bien las leyes conocidas.

El modelo de Thomsom es una teoría sobre la estructura atómica propuesta en 1904 por Joseph John Thomson, que descubrió el electrón en el año 1897, mucho antes que le descubrimiento del protón o el neutrón. Thomson aseguraba que los átomos estaban compuestos de electrones de carga negativa, dentro de un átomo positivo (como una magdalena con trocitos de chocolate por encima).  Sin embargo, ésta propuesta fué denegada por el modelo atómico de Rutherford, que sostenía que los átomos poseían un núcleo central pequeño con una carga eléctrica positiva sobre el que los electrones giran a grandes distancias alrededor del núcleo en órbitas circulares. Para afirmar que el modelo de Thomson no era correcto, Rutherford diseñó un experimento que consistía en lanzar a una fina lámina de oro partículas alfa. La mayoría de éstas no sufrieron desviación alguna y simplemente atravesaron la lámina de oro, pero un pequeño número de ellas eran desviadas a veces incluso en ángulos mayores de 90º. Estas desviaciones no podrían haber sucedido si el modelo de Thomson fuese correcto ya que las partículas no tendrían que haber sufrido ninguna desviación en la lámina de oro. Sin embargo, ésto no queda así, ya que posteriormente nuevos modelos atómicos son descubiertos. Como el modelo atómico de Bohr o el más reciente, el modelo cuántico o modelo de la nube de carga.

Albert Michelson, profesor de Millikan en la Universidad de Chicago, fue famoso por demostrar experimentalmente que el éter no existía y que la velocidad de la luz en el vacío es constante. Este último descubrimiento le sirvió a Einstein para formular unos años depues la teoría de la Relatividad.
El éter es una hipotética sustancia extremadamente ligera que se creía que ocupaba todos los espacios vacíos como un fluido. En un intento de probar la existencia del éter y la velocidad de la traslación de la Tierra con respecto a éste Albert Michelson y Edward Morley diseñaron un experimento capaz de medir la velocidad de la luz en dos direcciones perpendiculares entre sí y con diferente velocidad lineal relativa al éter.
El modelo atómico de Niels Bohr intentaba explicar cómo los electrones pueden tener órbitas estables alrededor del núcleo. Bohr intentaba realizar un modelo atómico capaz de explicar la estabilidad de la materia y los espectros de emisión y absorción discretos que se observan en los gases. Describió el átomo de hidrógeno con un protón en el núcleo, y girando a su alrededor un electrón.
El modelo atómico de Bohr partía conceptualmente del modelo atómico de Rutherford y de las incipientes ideas sobre cuantización que habían surgido unos años antes con las investigaciones de Max Planck y Albert Einstein. Debido a su simplicidad el modelo de Bohr es todavía utilizado frecuentemente como una simplificación de la estructura de la materia.
Los rayos X son una radiación ionizante( aquellas radiaciones con energía suficiente para ionizar la materia, extrayendo los electrones de sus estados ligados al átomo) porque al interactuar con la materia produce la ionización de los átomos de la misma, es decir, origina partículas con carga (iones).
En esta imagen podemos observar la ionización de las gotas de aceite por los rayos X.

El efecto fotoeléctrico es un fenómeno físico que consiste en la emisión de electrones por un material cuando se le ilumina con radiación electromagnética. En la actualidad, el efecto fotoeléctrico se utiliza en diversas cosas como por ejemplo en el funcionamiento de los sensores utilizados en las cámaras digitales o en las grandes centrales termoeléctricas, en las que el efecto fotoeléctrico se utiliza para la fabricación de células en los detectores de llama.
Efecto fotoeléctrico

Me parece interesante que los científicos pasen un determinado tiempo en otro lugar al que suelen ir porque se aprende aún más de lo que ya se sabe. Por ejemplo, en el caso de Millikan, el se encontraba en América del Norte y era el único que sabía física y entonces le trasladaron a Berlín y Gotinga donde se encontraban las auténticas catedrales de la física. Gracias a que se trasladó a Europa, pudo aprender mucho más y, en consecuencia, gracias a ello, es un gran científico con un Premio Nobel.
Es recomendable leer libros de divulgación científica para informar a la población y difundir los conocimientos científicos de una persona al mundo de la física. Es importante leer ese tipo de libros en el que te enseñan procedimientos los cuales se encuentran alrededor de nuestro cuerpo.

En esta imagen se observa como en el pan se encuentran semillas que se relacionan con los electrones en el átomo. Las semillas son de carga negativa mientras que la distribución del pan es de carga positiva, lo que significa que es un átomo neutro.

Trabajo realizado por:

Paula Escusol, Julin Valentin y Eduardo Yunquera.