martes, 19 de abril de 2016

ACTIVIDAD 8: RUTHERFORD, EL NÚCLEO ATÓMICO.


Ernest Rutherford es una de las grandes figuras de la Ciencia. Quizá más importante que sus propios descubrimientos fue el fantástico legado de científicos que formó en esa gloriosa época de la Física que va desde el último cuarto del siglo XIX al primer cuarto del siglo XX. Ser capaz de estar en la élite del conocimiento científico y a la par, poder transmitir dicho conocimiento al grueso de la sociedad, es algo realmente encomiable. Y en ese aspecto Rutherford también era un as. Seguramente esta actitud divulgativa de la Ciencia tenga mucho que ver, como habéis podido leer en el capítulo, con sus orígenes en una muy lejana (física y socialmente) colonia (recordad que nació en pleno siglo XIX). Rutherford trataba de acercar la Ciencia al ciudadano medio de su época quitándole el "misticismo" en el que le envuelve su proceder experimental y matemático. Vosotros, como alumnos de la asignatura de Física y Química, tenéis la obligación de empaparos de ese "misticismo", sois iniciados en el arte de conocer los métodos experimentales y matemáticos de estas maravillosas ciencias que dan respuestas a base de originar nuevas preguntas.

Quizá alguna vez habéis tenido la sensación de vivir en una "sociedad mágica": doy a un botón y se enciende la TV, mantengo contactos instantáneos con el resto del mundo sin importar la distancia, tengo toda la música a un solo clic; pero no soy capaz de entender cómo funcionan esos aparatos. Es como si una "secta tecnológica" dirigiera mi vida. Pues bien, si sigues estudiando estas maravillosas ciencias, algún día llegarás a estar capacitado para formar parte de esa "secta", y quizá, con un poco de suerte, seas de los que piensa como Rutherford (sin menospreciar a los camareros): "Si le explicas a un camarero lo que estás haciendo y no lo entiende, lo pobre no es el camarero, sino lo que estás haciendo".


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.

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?

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.


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?

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".







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?





7- Crea tu propio "escudo científico" (buscando tu propio lema científico) tal y como hizo Rutherford al ser nombrado barón.

martes, 12 de abril de 2016

ACTIVIDAD 7: MILLIKAN, LA UNIDAD DE CARGA ELÉCTRICA.

Como has podido leer en el capítulo 8 del libro, la tenacidad de Robert Millikan le llevó a entrar en el "hall of fame" de la Ciencia por su maravilloso experimento de la gota de aceite con el que consiguió medir la carga del electrón. Fue galardonado en 1923 con el premio Nobel, "por su trabajo en la carga elemental de la electricidad y en el efecto fotoeléctrico". Se trataba de un fantástico profesor que fue galardonado en más de 25 universidades como catedrático honorario. Su aportación al mundo científico no se limitó al descubrimiento por el que recibió el Nobel, pero sin duda la belleza y el ingenio de este sencillo experimento es capaz de sobrecogernos aún hoy en día. Me imagino a las gotas de aceite, como "pequeños paracaidistas" cayendo, subiendo o levitando en función del resultado de la lucha de las tres fuerzas que intervienen: Fuerza eléctrica (al estar cargada eléctricamente la gota) y rozamiento con el medio (aire) frente a fuerza gravitatoria (peso de la gota).

































A continuación, antes de la tarea conjunta, contesta a las preguntas relacionadas con el capítulo 8 del libro de lectura:



 



La actividad que se propone es la publicación de una entrada conjunta en vuestro blog que conteste a las siguientes cuestiones (para ello puedes utilizar la información suministrada en forma de vídeos, imágenes e hipervínculos):

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).

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?

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

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?

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



6- Describe el experimento de Millikan. Propongo el siguiente trabajo opcional: realiza el experimento en esta web y presenta los resultados que hayas obtenido (gráficas, cálculos, etc...).

7- ¿Qué es el efecto fotoeléctrico? Puedes enseñar alguna aplicación actual de este fenómeno por cuya explicación teórica, Albert Einstein, recibió el premio Nobel. Millikan también comprobó experimentalmente la hipótesis de Einstein aunque dijera de ella que "le falta una base teórica satisfactoria".

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

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

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). A continuación os presento mi modelo de "pizza de acietunas" del átomo de Thomson: