Historia de la estructura de la materia y modelos atómicos on Dipity.

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Actividad 1

ACTIVIDAD 1: MILLICAN, LA UNIDAD DE LA CARGA ELÉCTRICA

Según Symmer, dos fluidos, uno con carga negativa, y otro con carga positiva, se anulan entre ellos quedando una carga neutra, pues estos dos fluidos tienen propiedades antagónicas. Symmer al fluido positivo lo llamaba fluido vítreo, y al negativo, fluido resinoso.

Esto se debe a que si frotamos una varilla de vidrio con una tela de seda, esta varilla se cargará positivamente, y si frotamos una barra de lacre o de ámbar con una tela de lana, se cargará negativamente. Un experimento realizable para comprobar esto podría ser coger una bolsa de plástico y frotarla con lana habiendo previamente recortado unos pequeños papelitos. Estos trocitos tendrán una carga positiva y mientras que la bolsa estará cargada negativamente. Podremos observar como los papelitos se sienten atraídos hacia la carga negativa con como objetivo anular las cargas.
Otro de los experimentos de la época fueron los tubos de descarga. Estos aparatos consistían en ampollas de vidrio de formas variadas en cuyos extremos interiores se colocaban dos placas metálicas que estaban conectadas a baterías. Del extremo del tubo llamado cátodo, surgían rayos de colores oscuros, claros o fluorescentes que se dirigían al ánodo, el extremo opuesto del tubo. Por ello se llamaron tubos de rayos catódicos. La hipótesis fue que se trataba de ondas que viajaban a través del éter y que la variedad de colores dependía del tipo de gas que contuviese el tubo. También se llegó a la conclusión de que cuanta menos presión hubiese mayor era la cantidad de luz, pues los gases no son buenos conductores de la electricidad y a medida que disminuye la presión, el gas se rarifica.
Para probar que los rayos surgen del cátodo y no del ánodo, se colocó un obstáculo entre amos extremos y se observó que la sombra de los rayos se proyectaba en el ánodo.
Además este aparato permitió descubrir la maravillosa técnica de la radiografía con un experimento que incluía una pantalla de platinociurano de bario.



Más tarde, Thomson consiguió alcanzar el más alto vacío en la época dentro de uno de estos tubos de rayos catódicos. Llegó un punto en que los rayos se veían desviados. Las conclusiones que se sacaron de esto fueron varias: que los átomos y las moléculas del gas remanente no tenían nada que ver con la desviación de los rayos, que estos rayos eran chorros de corpúsculos cargados negativamente (electrones) y que la carga de estas partículas era enorme y su masa mucho más pequeña que el átomo más ligero. Así, a estas partículas se las llamó electrones y en la actualidad iones.

El mismo Thomson ideó la primera teoría sobre la estructura atómica que consistía en una “esponjita” de masa positiva en la que estaban insertados de manera uniforme los electrones. Según este científico estos pequeños electrones tenían la carga negativa suficiente para compensar la positiva del resto del átomo. En los procesos químicos algunos electrones superficiales escapaban quedando el átomo cargado positivamente en forma de ión. Los electrones liberados fluirían en el medio dando lugar a la electricidad.

Este modelo duró un suspiro pues sería inestable y toda la materia haría desaparecido poco después de haberse creado. Más tarde se descubrió que el átomo estaba formado además de por electrones, por neutrones y protones que se encontraban en un núcleo alrededor del cual giraban los electrones de forma orbital. Por tanto el átomo no era algo denso sino más bien hueco.


Robert Andrew Millikan (1868-1953) fue un físico estadounidense que ganó el Premio Nobel de Física en 1923. Millikan trabajó en la Universidad de Chicago bajo la dirección del insigne Albert Michelson. Éste se hizo famoso debido a que demostró experimentalmente que el éter no existía y la velocidad de la luz en el vacío es constante.
Esta demostración sirvió de base a la teoría de la relatividad espacial, teoría que Einstein formuló pocos años después.
El experimento que llevo a cabo Millikan, consistió en recargar aceite en un dispersor de perfume. Las partículas de aceite pasaban por una cámara que tenía una placa positiva en la parte superior y en la inferior tenía una negativa. Según MIllikan cambiaba el voltaje de las placas, la velocidad de las gotas de aceite variaba descendiendo más deprisa o más despacio,( así podía controlar su velocidad). Esto sucedía ya que las gotas de aceite tienen una pequeña carga de electricidad.

Desde 1865, con la teoría del electromagnetismo de Maxwell, estaba definitivamente zanjado el problema de la naturaleza de la luz. Según esta teoría, la luz era una onda. Como todas las ondas deben viajar en un medio, y la luz es capaz de viaja por el espacio, en el espacio debía existir el medio en el cual viajaba la luz. A este medio se le llamó éter.
El éter es un compuesto químico que se utilizaba para justificar algunos fenómenos observados en la naturaleza como por ejemplo la propagación de luz en el vacío. Se describía el éter como una especie de fluido que llena todo el universo y en el que todos los cuerpos están sumergidos.
Se creía que era un compuesto bastante estable, que no reaccionaba con facilidad. Tenía diversos usos, se utilizaba como combustible, disolvente de sustancias orgánicas...
Su existencia ya no es una hipótesis viable debido a que Albert Michelson demostró al mundo que el éter no existía.

El modelo de Bohr partió del modelo de Rutherford.
Bohr fue un físico danés que descubrió que el átomo está formado por un núcleo compuesto por los protones y los neutrones y girando en una órbitas imaginarias se encuentran los electrones, ocupando la órbita de menor energía posible, o la órbita más cercana posible al núcleo. Los rayos X suman electrones al átomo, por lo tanto este se carga negativamente y se ioniza.



Albert Einstein fue un físico de origen alemán que explicó la teoría del efecto fotoeléctrico.
En 1905 Albert Einstein fue un paso más allá al explicar las características del efecto fotoeléctrico, afirmó que la radiación electromagnética está compuesta por paquetes de energía o fotones. Cada fotón transporta una cantidad de energía, que es el producto de la frecuencia de la radiación y la llamada constante de Plank.
El efecto fotoeléctrico es un proceso por el cual se liberan los electrones de un material por la acción de la radiación, un ejemplo son las puertas correderas, ya que se abren o se cierran cuando tu pasas.




Con luz ultravioleta, aun de baja intensidad, los electrones son arrancados prácticamente en forma instantánea, aunque la Física clásica predecía un tiempo de retardo hasta que los átomos absorbieran la energía necesaria para expulsar el electrón. Con luz visible este fenómeno no se observa, aunque se aumente la intensidad de la luz y se ilumine durante mucho tiempo, como para que el átomo absorba bastante energía.

Siempre es interesante que los científicos pases uno años en otros centros de investigación que no sean en los que ellos se estén formando porque adquieres mas conocimientos que si solo estudias en el que sueles estudiar, y porque al relacionarte con otros científicos puedes coger algunas ideas de otras personas, desarrollarlas o darles otro punto de vista para que la propia investigación sea mucho mas minuciosa, grande y rica. Sobre todo si pasas de estar en una universidad en la que solo tu estas graduado en esa rama a otra en que es especializada en la rama que tu has elegido. Y este es el caso Millikan, que se fue a Europa, en concreto a Berlín y Gotinga que eran las autenticas catedrales de la ciencia en la que el era especializado. Cuando estuvo en Alemania paso mas tiempo con norteamericano que con alemanes por los problemas que podía dar el idioma puesto que el no sabia alemán. Otra razón por la que es importante viajar para ir a otro centro de investigación es porque al volver de la estancia en ese país es mas fácil encontrar trabajo, como hizo el mismo cuando volvió de Alemania, que le ofrecieron un puesto en la universidad de Chicago bajo la dirección de insigne Albert Michelson. También hay una razón importante y es que al ver como trabajan en otros lugares tu puedes combinar todas las formas de trabajo que conoces y ponerlas en practica a la hora de hacer tal cosa. En el campo humanístico practicar el cambio de centro de investigación te enriquece interiormente porque te expones a situaciones en las que no te expondrías si estuvieses en tu propio país o en tu propio centro de investigación conocer a otros científicos de otros países siempre esta muy bien y si encima entablas una amistad, mejor que mejor.
Hay que plantearse lo bueno que es leer libros de divulgación científica porque hay que saber lo que pasa a nuestro alrededor y porque pasan dichas cosas. Y sobre todo porque ponerlo al alcance de las manos de cualquier persona que se interese por la ciencia aunque no se dedique a ello, es casi una obligación para el desarrollo y evolución de la sociedad, porque hay que intentar enmendar los errores del pasado cuando la gente que accedía a esos conocimientos no los ponía al alcance del pueblo llano. A demás hay que estar al tanto de las cosas que se descubren en el campo de la ciencia y una manera de hacerlo es que la gente que trabaje en el tema redacte libros de divulgación científica y que los demás los leamos; porque tenemos que actualizar nuestros propios conocimientos.
Una buena manera de representar el modelo que hemos decidido representar es esta:




Como podemos comprobar es un ejemplo del modelo de Böhr: Tenemos el núcleo en el centro y en las orbitas los electrones. En el núcleo (que seria el propio planeta) están los protones y neutrones.