Millikan

En esta entrada vamos a contestar a estas preguntas sobre el capítulo de Millikan del libro De Arquímedes a Einstein.

1- Explicación de la hipótesis de Symmer acerca del fluido vítreo (+) y el fluido resinoso (-) desde el punto de vista de tus conocimientos de la electrostática. Puedes incluir tus propias fotos o vídeos de pequeños experimentos electrostáticos (recuerda lo que estudiaste el año pasado en Tecnología).

-La hipótesis de Symmer explicaba que la electricidad se consideraba como una forma de energía capaz de admitir dos clases de fluidos, uno resinoso, o negativo, y el otro vítreo, o positivo. Según Symmer,  estas propiedades eran neutralizadas al combinarse ambos fluidos. A comienzos del siglo XX, la hipótesis de Symmer volvió a salir favoreciendo al descubrimiento del anión y el catión. Esto se puede demostrar con el experimento del papel y el globo.

-En este experimento, al frotar el globo lo cargamos negativamente haciendo que el molinillo de papel gire por la atracción. Así se demuestra que el globo es el fluido vítreo y que el resinoso es el papel.

Aquí dejamos un video demostrando el experimento: https://www.youtube.com/watch?v=Q0zAIVa1mA4&hd=1

2- Explicar el funcionamiento de un tubo de descarga. ¿Por qué consiguió Thomson desviar los rayos catódicos? ¿Cómo influye la presión del gas enrarecido del interior?

-Es un tubo de Crookes (vacío) en el que hay una gran diferencia potencial entre ambos extremos de cientos de voltios. Debido a que casi está hecho el vacío, los electrones, viajan dentro de él debido al gran voltaje y llegan a los extremos donde, si hay agujeros, salen al exterior.

Se usa para la observación de fenómenos dados durante una descarga eléctrica de gases en función del tipo de gas y la presión.

Thomson realizó tres experimentos distintos con rayos catódicos. Así descubrió los electrones y las partículas subatómicas. Primeramente investigó si las cargas negativas podían ser separadas por medio del magnetismo. En su segundo experimento trató de averiguar si los rayos catódicos podían desviarse por un campo eléctrico. Al ver que si, en su tercer experimento ya, midió la masa y la carga de los rayos y los desvió gracias al tubo de descarga (descubierto en el segundo experimento)

3- Explica el modelo de Thomson del átomo e investiga por qué no es un modelo viable según los descubrimientos posteriores.

-Thomson describe su modelo del átomo en 1897, el primero después de los Postulados de Dalton.

Su modelo se basaba en una esfera cargada positivamente con electrones en su interior. Así fue como Thomson demostró la existencia de electrones, con el experimento de los rayos catódigos. El modelo dado por Dalton ignoraba la estructura del átomo y pensaba que todo era igual.

A pesar de todo, este no es el verdadero modelo del átomo. Este fue incompatible con los posteriores. Su mayor diferencia fue que no tenía una corteza de electrones girando alrededor del núcleo positivo y que, los átomos, en realidad estaban vacíos, como demostraron Rutherford y Bohr.

Thomson Bohr

Rutherford

4- Millikan trabajó en la Universidad de Chicago a las órdenes de Albert Michelson. Describe brevemente el experimento por el que es famoso este investigador. ¿Qué es el éter? ¿Crees que su existencia sigue siendo una hipótesis viable?

-Albert Michelson es conocido por sus experimentos en los que intenta determinar la velocidad de la luz, la creación del interferómetro y por su trabajo con Edward Williams sobre el éter.

Uno de sus experimentos fue el interferómetro, que permitía medir las distancias con una alta precisión basándose en la división de un haz de luz en dos.

(Interferómetro)

EL éter era una sustancia que ocupaba los espacios vacíos como fluido y que, por tanto, era muy ligero. La idea de la existencia de esta sustancia provenía de los griegos, que creían que la naturaleza estaba creada por: agua, tierra, fuego, aire y, por supuesto, éter.

Michelson y Morley, en 1887, demostraron que esta sustancia no existía. Con este experimento lo que buscaban los científicos era la medida de la velocidad relativa a la que se mueve la Tierra respecto al éter. Se basaba en aplicar el interferómetro para detectar las diferentes velocidades a las que llegarían los haces de luz (debido a que tenían distintas posiciones respecto al éter). Al no detectar ninguna diferencia dedujeron que el éter no existía.

5- ¿Podrías explicar, según el modelo de Bohr, por qué los rayos X ionizan a las gotas de aceite?

-Los rayos X ionizan las gotas de aceite (experimento de Millikan), haciendo que los electrones aumenten un nivel y que surja un equilibrio entre estos electrones que han ascendido a un nivel superior con el aumento de carga eléctrica que les han dado los rayos X, esto se encuentra explicado en el modelo de Bohr.

Las gotas van cayendo con su peso y a velocidad uniforme. A estas gotas se las irradia con rayos X que las ioniza de forma negativa. Cuando llegan, a la segunda estancia se activan unos campos eléctricos que hacen que las gotas se encuentren en equilibrio por unos instantes, y empiecen a ascender.

6- Describe el experimento de Millikan.

-Milikan decidió medir la carga de un electrón. Para esto sometió a una gotitas de agua a un campo eléctrico. Los electrones del aire liberados por los rayos X se adherían a las gotitas de agua, cargandolas de una manera diferente, y así las ionizarían. Al estar en un campo eléctrico, las gotitas se verían atraídas por el campo positivo y repelidas por el campo negativo. Además, también actuaría la fuerza de la gravedad sobre ellas. De esta manera las fuerzas se contrarrestarían y se mantenerían suspendidas, o caerían más lentamente. Y así lo hizo. la malo es que las gotas de agua se evaporaban muy rápidamente y que se unían a otras, haciéndose más grandes. Por lo que Millikann decidió utilizar un vaporizador de perfume lleno de aceite. Estas gotas no presentaban estos inconvenientes, por lo que pudo calcular la carga del electrón. Aquí hay un video en ingles que explica el experimento: https://www.youtube.com/watch?v=EV1owO1H2dA

7. ¿Qué es el efecto fotoeléctrico?

- Albert Einstein publicó en 1905 varios artículos entre los cuales uno explicaba que era el efecto fotoeléctrico. Gracias a este artículo, Einstein recibió un premio Nobel en 1922.

El efecto fotoeléctrico es el fenómeno en el que las partículas de luz llamadas fotón, impactan con los electrones de un metal arrancando sus átomos. El electrón se mueve durante el proceso, dando origen a una corriente eléctrica. Este fenómeno se aprovecha en los paneles solares, los cuales reciben la energía lumínica del sol transformándola en electricidad. Algunos de estos paneles los podemos encontrar por ejemplo en la calculadores.

8- ¿Por qué piensas que es interesante que los científicos pasen algunos años en otros centros de investigación distintos a los que se formaron?

-En primer lugar, todo el mundo comete errores, por lo que es importante poder tener la oportunidad de poder formarse en otros centros ya que en uno, habrá una gran probabilidad de equivocarse en algún punto,  por ello, el hecho de formarse en más centros, permite comparar los resultados y poder saber donde está el error cometido.

Por otro lado, es importante también poder viajar a otros países y poder formarse en sus centros ya que cada uno tendrá una forma distinta de enseñar las cosas pero a la larga, se tendrían que llegar a las mismas hipótesis

9- ¿Por qué es recomendable (o no) leer libros de divulgación científica?

-La mejor forma de acercarse ahora mismo a la ciencia suele ser a través de maravillosos ensayos donde científicos o no científicos, pero muy interesados en ellos, exponen claramente los conceptos enrevesados de Newton, Arquímedes, Einstein… Y son precisamente estos libros los que nos proporcionan el don del saber. Atraen al público debido a su forma tan especial y amena en la que se explican las cosas. Nosotras hemos estado utilizando este año un libro llamado “ De arquímedes a Einstein”, del cual hemos tenido la oportunidad de aprender muchísimas cosas y además de forma interesante.

Es muy importante poder tener a nuestro alcance este tipo de libros, pues eso nos brinda conocimiento sobre algo que a todos y cada uno de nosotros nos concierne, que es de donde venimos y porque el mundo es así…

10- Construye con materiales reutilizados tu propio modelo atómico (Thomson, Rutherford o Bohr) y cuelga en tu blog un reportaje gráfico de él (foto, vídeo o vídeomontaje).

-Este es el modelo de Parchis. Es parecido al modelo de Rutherford, ya que hay una corteza formada por los electrones y un núcleo, formado por la carga eléctrica positiva. En este caso, los electrones son las fichas que se van moviendo por el tablero y el núcleo es el final del juego.