El Electromagnetismo

Biografia de Agassiz Jean Louis Teoría y Obra Cientifica

Biografia de Agassiz Jean Louis-Teoría y Obra Cientifica

Louis Rodolphe Agassiz (Motier, 1807-Cambridge, Massachusetts, 1873.) , fue un destacado naturalista y geólogo estadounidense nacido en Suiza, uno de los especialistas más preparados y competentes de su tiempo, tenía gran habilidad para despertar el interés del público por las ciencias naturales.

A partir de sus observaciones en los Alpes suizos, planteó la teoría de que en un tiempo la mayor parte de la Tierra estuvo cubierta por glaciares.

Estudió en Zurich, Heidelberg, Erlangen y Munich. Trabajó en París y Neu-chatel.

Louis Agassiz destacó inicialmente por sus estudios sobre la fauna europea de agua dulce y los animales fósiles, especialmente peces, equinodermos y moluscos. Pero su fama se debe, sobre todo, a sus estudios sobre los glaciares.

En 1840 demostró que Suiza estuvo, durante el Pleistoceno, totalmente cubierta por glaciares, y propuso que las rocas erráticas, esparcidas por el norte de Europa y de América, indican que todas esas regiones estuvieron bajo una capa de hielo semejante a la de Groenlandia, iniciando así los estudios de las eras glaciales.

En 1846 fue a los Estados Unidos para dar un ciclo de conferencias, se quedó y se naturalizó en el país.

En 1848 fue nombrado profesor en Harvard, donde fundó el Museo Zoológico.

Siendo profesor en Harvard, organizó varios viajes por América del Norte, los arrecifes coralinos de Florida y Brasil, y luego visitó California rodeando el Cabo de Hornos.

Naturalista, paleontólogo y geólogo suizo, su nombre también pasó a la historia porque fue uno de los grandes zoólogos que se opusieron a la teoría de la evolución de Charles Darwin

Estudioso de los glaciares

Expedicionario incansable, agudo observador y un apasionado científico, Agassiz no le temía a nada y gustaba de observar la naturaleza en contacto directo. Durante ocho veranos recorrió las cumbres de Europa: incluso llegó a construir una cabana en el glaciar de Aar con el fin de analizar la estructura y los movimientos del hielo.

Como fruto de sus investigaciones, llegó a la conclusión de que en otro tiempo las masas de hielo de los glaciares habían cubierto las montañas suizas e invadido las regiones del norte de Europa, América y Asia.

En ese momento, Agassiz, que había estudiado medicina y anatomía comparadas, tenía 35 años y ya era un reconocido naturalista que se había formado bajo la tutela de Alexander von Humboldt y Georges Cuvier, cuando publicó sus descubrimientos geológicos en su famoso libro Estudio de los glaciares.

RECONOCIMIENTO: Jean Louis Agassiz es considerado uno de los fundadores de la moderna tradición científica estadounidense. En 1861 recibió la Medalla Copley, la más alta distinción de la Sociedad Real de Londres, en reconocimiento a su trabajo científico.

Rechazo científico:

En un principio, sus teorías fueron desestimadas por los científicos de la época.

Tuvieron que pasar muchos años de evidencias fósiles, de descubrimientos geológicos, así como la teoría de la evolución de Darwin, para que empezaran a tomarse en serio sus ideas acerca de las
edades glaciales.

Sin embargo, cuando esto ocurrió, contrariamente a lo que se esperaba, Jean Louis empezó a combatir las ideas evolucionistas que sus propios descubrimientos habían ayudado a desarrollar.

¿Por qué Agassiz no pudo reconocer que las especies habían evolucionado a partir de formas diferentes más antiguas?.

Es posible que su visión creacionista de la historia de la Tierra (pese a sus profundos conocimientos paleontológicos y anatómicos) se debiera a sus profundas convicciones religiosas, nutridas por seis generaciones de antepasados que fueron clérigos.

Legado

El mundo le debe varias cosas a este naturalista, que fue el primero en proponer científicamente la existencia de una era glacial en el pasado.

Hoy sabemos que en el último millón de años las variaciones de temperatura han dado lugar a cuatro períodos glaciales, en los que los hielos llegaron a cubrir un tercio de la superficie terrestre, y que un ciclo similar posiblemente se repetirá en el futuro.

Entre sus obras más importantes hay que destacar los 5 volúmenes de Investigaciones sobre los peces fósiles, Historia natural de los Estados Unidos y un catálogo de Zoología y geología.

En su honor, se ha dado su nombre a un gran lago que cubrió parte de los EE. UU. y el Canadá durante la época pleistocena (lago Agassiz). Agassiz realizó numerosos viajes científicos y escribió, entre otras obras: Historia natural de los peces de agua dulce de la Europa central, Investigaciones sobre los peces fósiles, Descripción de los equinodermos fósiles de Suiza y Estudios sobre los glaciares.

CRONOLOGÍA:

1807-NACIMIENTO: Nació en Motier (Suiza), el 28 de mayo. Era hijo de un pastor protestante. Desde joven, junto con su hermano, buscó toda clase de animales vivos y plantas. Asistió a lá escuela secundaria de Bienne y completó sus estudios elementale: en la Academia de Lausana.

1829- ESTUDIOS: A los 22 años se graduó como doctor en filosofía y, en 1830, en medicina. Posteriormente viajó a Viena, donde conoció a Alexander von Humboldt (1769-1859). Un año después trabajó en París junto a Georges Ctivier (1769-1832).

1832- FÓSILES: En 1832 fue nombrado profesor de Historia natural en la Universidad de Neuchatel (Suiza). Sus primeros trabajos científicos se refieren al estudio de los peces fósiles, que había iniciado con el gran maestro de la época, Georges Cuvier.

1840-ALPES: Después de varios viajes a los Alpes, propuso la existencia de una era glacial en el pasado de la Tierra. En 1840, junto con William Buckland (foto), visitó las montañas de Escocia y encontró en diversos lugares señales de una antigua actividad glaciar.

1873- MUERTE: El 14 de diciembre murió en Cambridge, Massachusetts. Desde entonces se lo recuerda por haber sjdo el primero en estudiar los movimientos de los glaciares y su influencia en el desplazamiento y la erosión de las rocas.

Fuentes Consultadas:
Grandes Cientificos de la Humanidad Editorial ESPASA Manuel Alfonseca-Tomo I-
Cuadernillo Semanal de National Gegraphic – Atlas de la Ciencia -Clima-

Biografia de Morgan Thomas H. Biologo – Obra Cientifica

Biografia de Morgan Thomas H.

Morgan, Thomas Hunt. (Lexington, Kentucky, 1866-Pasadena, California, 1945.) Biólogo estadounidense.

Estudió en las Universidades de Kentucky y Johns Hopkins de Baltimore, donde se doctoró en 1890.

Fue profesor de Zoología en el Bryn Mawr College de Pensilvania (1891), donde colaboró con Jacques Loeb, en la Universidad de Columbia (1904), y en el Instituto Tecnológico de California (CalTech, 1928).

Poniendo a prueba las leyes de Mendel, el biólogo y genetista estadounidense Thomas Hunt Morgan reveló la lógica de la transmisión hereditaria.

Lo hizo a partir de experimentaciones con la mosca de la fruta (Drosophila melanogaster), gue le permitieron comprobar la teoría de la herencia ligada al sexo y la recombinación cromosómica.

Docente e investigador, trabajó también sobre embriología experimental y regeneración.

Pero su labor más célebre se desarrolló en el ámbito de la genética. Gracias a sus teorías reveladoras recibió el Premio Nobel de Medicina eñ 1933

Biografia de Morgan Thomas H.
Thomas Hunt Morgan (1866-1945), biólogo y genetista estadounidense que descubrió cómo los genes se transmiten a través de los cromosomas, y confirmó así las leyes de la herencia (Leyes de Mendel) del botánico austriaco Gregor Mendel y sentó las bases de la genética experimental moderna..

Pruebas genéticas: Con espíritu cientificista, Thomas Hunt Morgan dudaba de las leyes de Mendet sobre la herencia.

Sentía que no tenía elementos para considerarlas válidas, por lo que decidió ponerlas a prueba en estudios sobre animales.

Con ese objetivo comenzó su trabajo sobre la mosca ele la fruta, que daría lugar a la teoría de la herencia ligada al sexo y convertiría al estadounidense en uno de los más importantes genetistas.

Morgan había observado que la mosca de la fruta presentaba ojos rojos, pero detectó un ejemplar con ojos blancos.

Para comprender la lógica de la transmisión hereditaria, decidió estudiar el recorrido del gen responsable de tal mutación.

A partir de la cruza del insecto de ojos blancos –macho- y del estudio de su descendencia, observó que sólo los machos presentaban la mutación.

Concluyó así que un gen preciso, con una determinada ubicación cromosómica, era el responsable del color blanco de los ojos.

Esto implicaba que otros genes podían ubicarse en cromosomas específicos.

La teoría de la herencia ligada al sexo estaba demostrada.

El médico Walter Sutton y el embriólogo Theodor Boveri ya habían planteado una teoría cromosómica de la herencia, pero su hipótesis no había sido suficientemente comprobada.

Sólo tras las experimentaciones de Morgan este planteo sería umversalmente aceptado.

«La herencia de casi todos los seres conocidos puede explicarse por la presencia de genes en los cromosomas»

Un científico Nobel: El salón donde trabajó con múltiples ejemplares de la especie Drosophila melanogaster fue bautizado como «cuarto de las moscas».

Fue en la Universidad de Columbia, donde Morgan fue profesor de Zoología Experimental entre 1904 y 1928.

Pero su carrera profesional había comenzado mucho antes: realizó sus primeros trabajos de investigación en la Comisión de Peces de los Estados Unidos y en el Laboratorio de Biología Marina, en Woods Hole.

Luego formó parte de la Estación Zoológica de Nápoles, donde conoció al naturalista y zoólogo alemán Hans Driesch, quien tendría gran influencia en el inicio de sus estudios sobre embriología.

En 1891 enseñó Biología en el Colegio de Mujeres Bryn Mawr y también fue docente y director del Laboratorio G. Kirckhoff, en el Instituto de Tecnología de California.

Por sus descubrimientos en lo concerniente al rol jugado por los cromosomas en la herencia recibió el Premio Nobel en 1933.

En 1924 se le concedió la medalla Darwin y en 1939 la medalla Copley de la Royal Society de Londres. Se le considera usualmente el padre de la Genética experimental moderna. Fue presidente de la Academia de Ciencias de los Estados Unidos (1927-31) y de la Asociación Americana para el Avance de la Ciencia (1929-30).

CRONOLOGIA

1866: NACIMIENTO: Thomas Hunt Morgan nació el 25 de septiembre de 1866 en la ciudad de Lexington (EE.UU.). Descubrió muy tempranamente su interés por la biología. Tenía sólo diez años cuando comenzó a recolectar huevos de aves, fósiles y pequeños animales.

1890:CARRERA ACADÉMICA: Se graduó en Zoología en 1886 en el Colegio Estatal de Kentucky y realizó sus estudios de posgrado en la Universidad Johns Hopkins, donde se formó en morfología y fisiología. Se doctoró en 1890 y obtuvo una beca para investigar en Europa.

1900:CONTINUADOR: Morgan, inicialmente crítico de laS leyes propuestas por Gregor Méndel, decidió aplicar sus premisas a estudio de animales. Finalmente, su teoría complementó la de su predecesor. En 1915, Morgan publicó Mecanismos de herencia mendeliana.

1909:PRUEBAS CON MOSCAS: En 1909 Morgan comenzó sus investigaciones y experimentaciones con la mosca de la fruta (Drosophila melanogaster). Acompañó sus explicaciones con claros gráficos que reflejaban el proceso de herencia ligada al sexo.

1945 LEGADO Y DISCÍPULOS: La Sociedad de Genética de los-EEUU, entrega anualmente la Medalla Thomas Morgan a quienes contribuyen con el estudio de esa disciplina. El legado de Morgan se refleja también en los logros de otros científicos como George Wells Beadle, E. Lewis y H. J. Muller.

Sus Obras

Entre sus obras destacan Evolution and adaptation (Evolución y adaptación, 1903), Heredity and sex (Herencia y sexo, 1913), The mechanism ofmendelian heredity (Mecanismo de la herencia mendeliana, 1915), en colaboración con tres de sus ayudantes (v. H. J. Muller), The physical basis of heredity (Las bases físicas de la herencia, 1919), A critique ofthe theory of evolution (Crítica de la teoría de la evolución, 1925), Theory ofthe gene (Teoría del gen, 1926) y Embriology and genetics (Embriología y Genética, 1934).

Fuentes Consultadas:
Grandes Físicos de la Humanidad Tomo I Editorial Espasa Manuel Alfonseca
Gran Atlas de la Ciencia Cuadernillo de Genetica – National Geographic – Clarín

Biografia de Hertz Heinrich Resumen de sus Experimentos Cientificos

Biografía de Hertz Heinrich Rudolf
Experimentos y Logros Científicos

El siglo XIX constituyó una época durante la cual el hombre siguió creyendo en los postulados mágicos de la Ilustración. No hubo un  corte ideológico entre el siglo XVIII y la primera mitad del siglo XIX porque el racionalismo fue un dogma intocable y respetado por todos los actores intelectuales de la sociedad.

Las teorías de Newton no fueron discutidas y un considerable progreso industrial demostró que era necesario tener fe en la Ciencia , capaz de realizar grandes maravillas, pendemos un minuto sobre los avances en termodinámica a través de grandes cientificos como Joule, Carnot, Helmholtz y otros, la industrialización con la máquina a vapor, las teorías de Dalton  y Mendeleiev aplicadas a la Química, los logros Roentgen con el descubrimiento de los rayos X, Bequerel y la posterior investigación sobre la radioactividad de los esposos Curie; la teoría de Darwin sobre la evolución humana, la ciencia psiquiatra de Sigmund Freud, etc. (Ver: Ciencia en el siglo XIX)

Pero entre todos los avances y fenómenos fisicos estudiados lo que más atrajo la atención de los investigadores fue el campo maravilloso de la electricidad que habían iniciado Galvani, Volta, Franklin y otros en el siglo pasado. Maxwell demostró que la electricidad se transmite por medio de ondas que viajan a la velocidad de la luz. El alemán Hertz (1857-1894) midió la longitud de estas ondas, que denominó electromagnéticas, y sostuvo que existe una íntima relación entre electricidad, calor y luz, es decir, que son manifestaciones de una energía única.

Así como el magnetismo y la electricidad van de la mano, lo mismo debemos decir sobre esta rama de la física, en donde los estudios de Heinrich Hertz van unidos directamente a las investigaciones del físico escocés James Clerk Maxwell, quien en 1864,  predijo la existencia de ondas electromagnéticas más allá del espectro visible.

El angloestadounidense David Edward Hughes informó quince años después de que las chispas de un circuito «transmisor» aislado parecían afectar a un sistema telefónico no conectado a él y situado a cientos de metros.

Sin embargo, incluso después de que demostrara este efecto en la Royal Society y en Correos, los expertos despacharon el fenómeno como un caso «normal» de inducción electromagnética.George Francis Fitzgerald, físico irlandés, describió en 1883 cómo la oscilación de una corriente a través de un conductor podía teóricamente ser utilizada para generar ondas electromagnéticas largas y de baja frecuencia.

En 1888, el alemán Heinrich Hertz fue el primero en generar esas ondas: las ondas de radio.

Veamos su biografía y sus logros cientificos….

Hertz Heinrich (Hamburgo, 1857 – Bonn, 1894), fue un físico alemán nacido en el puerto de Hamburgo en 1857. A pesar de lo corto de su vida es el responsable del descubrimiento que permite la mayor revolución de las comunicaciones.

Inicia estudios de ingeniería en su ciudad natal, pero antes de culminarlos entra en contacto con Ferdinand von Helmholtz, importante físico de la época, quien lo induce hacia esa disciplina, abandonando su aspiración de ser ingeniero.

Trabajando como investigador de la Universidad de Kiel se ocupa de los fenómenos electromagnéticos, campo abierto por James Clerk Maxwell (1831-1879).

Antes de continuar veamos lo que dice la Teoría de Maxwell: Este físico escocés estudió el fenómeno del electromagnetismo, y unió los conceptos separados de electricidad y magnetismo en términos de una nueva fuerza electromagnética.

Maxwell amplió las ideas de Ampére y finalmente, en 1864, propuso que un campo magnético también se podía crear por un campo eléctrico variable. O sea, cuando un campo es variable, sea magnético o eléctrico, se induce un campo del otro tipo. Maxwell supuso que las oscilaciones eléctricas generaban ondas electromagnéticas y encontró una fórmula para la velocidad, que se expresa en términos de cantidades eléctricas y magnéticas.

Una vez medidas estas cantidades calculó la velocidad y descubrió que era igual que la velocidad de la luz en el vacío. Esto le indujo a pensar que la luz era de naturaleza electromagnética, teoría que posteriormente se demostró de diferentes maneras. Por lo tanto, cuando una corriente eléctrica en un alambre varía, se generan ondas electromagnéticas que se propagan a la velocidad de la luz.

Heinrich Hertz estaba interesado en producir ondas de radio. Por supuesto, no las llamaba así, porque en 1887 no se tenía idea de la radio.  Participa en un concurso convocado por la Academia de Ciencias de Berlín para trabajos relacionados con corrientes eléctricas oscilantes.

biografia de hertz heinrich

Físico alemán (Hamburgo, 1857 – Bonn, 1894). Descubrió las ondas electromagnéticas de baja frecuencia, llamadas en su honor ondas hertzianas. Demostró que están sometidas a las mismas leyes de reflexión y refracción que las luminosas y midió su velocidad, la misma que las de la luz y la radiación infrarroja. De este modo confirmó la naturaleza electromagnética de la luz y la teoría electromagnética de Maxwell, abriendo paso al desarrollo de la radio y la telegrafía sin hilos.

Tal como Maxwell había predicho que se crearían ondas electromagnéticas en el espacio por el movimiento de cargas eléctricas. Estas ondas nunca se habían observado hasta que Hertz estableció dos circuitos, como se muestra en la figura de abajo.

En el primer circuito, se obligaba a saltar una chispa entre dos esferas metálicas. La chispa nunca es simple, sino que oscila de un lado a otro a través del intervalo entre las esferas. Luego estableció otro circuito, a alguna distancia, que consistía en un espacio de chispa y alambres para completar el circuito.

croquis experimiento de hertz

Hertz elabora un circuito con dos esferas metálicas conectadas que se cargan alternativamente al hacer pasar una corriente en las dos direcciones; en el momento en que se aplica una carga máxima, se produce una chispa entre ellas. De esta forma, sin proponérselo, construye un circuito de carga oscilante constante. Con este sencillo dispositivo encuentra el rastro de la radiación y calcula su longitud de onda, un millón de veces mayor que la de la luz. Su hallazgo se conoce hoy con el nombre de ondas hertzianas y constituye la base de la telegrafía sin hilos, inventada por el italiano Marconi Guillermo.

Para su satisfacción, encontró que siempre que una chispa oscilante cruzaba la primera abertura, otra chispa oscilante se producía en la abertura de la segunda bobina. En verdad, era mucho más débil que la primera, pero saltaba si las condiciones eran apropiadas. Se radiodifundía una onda de radio de un circuito al otro.

Un día Hertz puso su segundo circuito dentro de una caja negra, para ver si las ondas atravesaban el material de la misma. Encontró que tenía que reducir la abertura, para producir una chispa en el circuito secundario. Esto podría ser debido, simplemente, a que las ondas perdían algo de su energía al atravesar las paredes de la caja, pero otra posibilidad sería la de que el circuito no funcionara igual de bien en la obscuridad.

Esta, probablemente, podría parecer una hipótesis absurda en aquel tiempo, pero Hertz de todos modos la probó al iluminar con luz ultravioleta las terminales del segundo espacio de chispa. Comprobó, que de nuevo saltaba una chispa con un amayor abertura. De esto concluyó, que la luz ultravioleta ayuda a las cargas eléctricas a escapar de las terminales metálicas.

Hertz estaba ante todo interesado en las ondas de radio, así que prestó poca atención a cómo la luz ayuda a la corriente. Pero otros investigadores pronto descubrieron que una placa metálica cargada, perdía su carga cuando se iluminaba con luz ultravioleta, si la carga era negativa, pero no si era positiva. En aquel tiempo, el electrón no había sido descubierto así es que no se podía explicar este fenómeno.

Lo antedicho se refiere al descubrimiento del fenómeno conocido como efecto fotoeléctrico, por el que la luz y otras formas de energía electromagnética de alta frecuencia provocan la emisión de electrones en algunos metales. En su honor se dio el nombre de herzio a la unidad de frecuencia. Entre sus obras destacan Principios de la mecánica y Sobre las relaciones entre la luz y la electricidad.

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AMPLIACIÓN: En ciencia e invención, la revelación de un secreto descubre otro. En el instante en que se produce un gran descubrimiento, se abre una nueva puerta. No importa tanto quién la abra como el nuevo horizonte que se vislumbra.

Faraday no fue el primero que esparció limaduras de hierro en un papel, puesto encima de un imán, para que se formara con ellas un trazado de líneas. Pero fue el primero en preguntar: «¿Por qué en líneas?». Sus sentidos humanos no lograron descubrir la fuerza invisible, pero propuso una teoría valiente.

La electricidad y el magnetismo atraían líneas de fuerza a través del espacio. No eran meramente líneas imaginarias, sino un movimiento físico real. Faraday vio las vibraciones de la materia (lo que con el tiempo se descubrió que eran ondas electromagnéticas y fotones de energía) donde otros no vieron nada más que vacío.

Había abierto una nueva puerta. Una generación más tarde, Clerk Maxwell se aventuró en la oscuridad allende la puerta, tanteando con ayuda de las leyes matemáticas. Llegó a una dramática conclusión: podía hacerse que la corriente eléctrica produjera ondas magnéticas que viajasen a la velocidad de la luz. Lo más sorprendente de todo fue su afirmación de que se podían usar estas ondas para transmitir la voz humana, a través del mundo, sin hilos ni cable.

Quince años más tarde, un joven físico alemán, Heinrich Hertz, realizó experimentos de laboratorio para comprobar la teoría de Maxwell. Empezó haciendo que la chispa mayor que era posible lograr saltara por el espacio que separaba dos bolas metálicas. A diez metros colocó otras dos bolas metálicas. Cada vez que una chispa saltaba entre las bolas metálicas del transmisor, otra chispa saltaba entre las bolas metálicas del receptor.

Esto demostraba la telegrafía a través del espacio. Hertz procuró entonces encontrar aplicación a estas ondas en la comunicación inalámbrica, pero no pudo aumentar suficientemente la potencia como para enviar estas ondas a través de una distancia.

Guillermo Marconi: Lo que Hertz no pudo averiguar significó una gran oportunidad para un joven. A los veinte años, en 1896, Guillermo Marconi descubrió un método para conseguir más potencia con el equipo que usó Hertz.

Agregó una antena de 12 metros y una placa metálica enterrada. Estos dos nuevos elementos actuaron como un condensador enorme que almacenaba suficiente electricidad y permitía mandar la onda hertziana a 3.200 metros por el espacio. Utilizó un cohesor (partículas metálicas dentro de un tubo) que guiaba la corriente en una sola dirección, a fin de que pudieran «detectarla» los auriculares del teléfono. Disponiendo de mayor energía transmisora, las ondas podrían trasladarse a cientos de millas.

marconi telegrafia sin hilosEl joven inventor decidió entonces poner manos a la obra. El tráfico inalámbrico entre barcos y la costa fue pronto una realidad. Siguió luego el experimento audaz de enviar ondas electromagnéticas a través del Atlántico.

Un físico había dicho en aquel momento que era absolutamente imposible que las ondas pudieran abandonar la superficie del globo a través del aire y regresar. Marconi no estaba tan imbuido de las teorías físicas del momento como para creer tal cosa. En Terranova experimentó la emoción de toda una vida. Captó señales de Cornwall, Inglaterra.

Esto dio a entender que había una especie de espejo que reflejaba las ondas hacia la tierra, pista que llevaría más tarde al descubrimiento de la ionosfera reflectora del espacio y a la invención del radar.

Él sistema inalámbrico de Marconi se perfeccionó hasta el punto de hacer vibrar a las ondas en una sola frecuencia. Añadió bobinas de sintonía que eliminaron la posibilidad de interferencia de otras estaciones.

Muchas mentes, por esa época, buscaban a tientas la puerta siguiente: la transmisión de la palabra y de la música. Parecía casi imposible. ¿Cómo conseguir en la antena la potencia requerida para enviar señales a larga distancia, y al mismo tiempo disminuir esta energía hasta el punto necesario para que excitase delicadamente un micrófono a carbón en el lugar de recepción?.

En un receptor de teléfono, la corriente de una onda inalámbrica sería demasiado fuerte para registrar las diferentes presiones ejercidas por el sonido de la voz de un locutor.

Se necesitaba algo verdaderamente nuevo y, como sucede a veces en el transcurso de una invención, la solución llegó en forma casual.

Naturaleza Ondulatoria de la Materia Resumen Descriptivo

Naturaleza Ondulatoria de la Materia

RESUMEN DESCRIPTIVO DE LA FÍSICA CUÁNTICA APLICADA A LA MATERIA: Durante los últimos 300 años, los científicos han invertido mucho tiempo en discutir e investigar la naturaleza de la luz. En el siglo XVII, Isaac Newton sostenía que los rayos luminosos consistían en flujos de partículas muy pequeñas. Esta teoría corpuscular prevaleció durante muchos años, aunque Christian Huygens, contemporáneo de Newton, tenía el convencimiento de que la luz era trasmitida mediante vibraciones (es decir, ondas) en el éter.

Isaac Newton

HUYGENS Christian (1629-1695

En los primeros años del siglo XIX, Thomas Young realizó sus famosos experimentos sobre las interferencias luminosas. Estos fenómenos podían explicarse muy bien con sólo suponer que la luz es un conjunto de ondas y no un flujo de partículas.

Por consiguiente, la teoría ondulatoria parecía explicar satisfactoriamente todas las observaciones experimentales hechas hasta la época, por lo que se pensaba que remplazaría para siempre a la teoría corpuscular. Después, a fines del siglo XIX, se descubrió que, en ciertas condiciones, se liberaban electrones cuando incidía un rayo luminoso sobre una superficie.

Al incidir un haz de luz sobre ciertos materiales se desprenden electrones, creando una corriente electrica, medida por el galvanómetro.

La teoría ondulatoria no podía explicar este fenómeno, que conocemos con el nombre de efecto fotoeléctrico. Este nuevo descubrimiento planteó a los físicos un serio dilema. El efecto fotoeléctrico era más fácilmente explicable acudiendo a la teoría corpuscular, aunque casi todos los otros fenómenos luminosos se explicaban mejor a partir de la teoría ondulatoria.

Éstos eran algunos de los problemas teóricos que tenían planteados los físicos cuando apareció en escena el joven aristócrata francés Luis de Broglie. En una tesis publicada en 1922, cuando sólo tenía 30 años, sugirió que la luz presentaba un comportamiento a veces ondulatorio y a veces corpuscular, aunque no ambos al mismo tiempo.

Científico Luis De Broglie

LOUIS DE BROGLIE (1892-1960): Físico nacido en Francia el año 1892. Sus trabajos de investigación le permitieron descubrir la naturaleza ondulatoria de los electrones. Fue galardonado con el Premio Nobel de Física en 1929.

De Broglie supuso que, así como la luz, normalmente de naturaleza ondulatoria, podía, en ciertos fenómenos, comportarse corpuscularmente, las partículas pequeñas, tales como los electrones, podían presentar características ondulatorias. Pero tuvo que esperar 5 años para que se descubriera la evidencia de este fenómeno.

Fue en 1927 cuando los estadounidenses Clinton G. Davisson y L. H. Germer, trabajando en los laboratorios de la Bell Telephone, consiguieron producir fenómenos de  difracción  con un flujo de electrones, usando un cristal como red de difracción.

La teoría dualista de De Broglie puede aplicarse a todas las partículas en movimiento, cualquiera que sea su naturaleza.

La longitud de onda de esta onda De Broglie (la onda asociada con la partícula) se averigua dividiendo la constante de Planck por la cantidad de movimiento de la partícula. Luis Víctor de Broglie nació en Dieppe (Francia), en 1892. Su hermano mayor, Maurice, el sexto duque De Broglie, fue también un físico de cierta importancia.

Luis se interesó, primero, por la historia y la literatura, pero después, sirviendo en el ejército francés durante la primera guerra mundial, se dedicó a la física. En reconocimiento a su contribución al avance de la física teórica, Luis de Broglie fue galardonado, en 1929, con el premio Nobel. Desde 1928 fue profesor de física teórica en la Universidad de París, donde había cursado sus estudios.

PARA SABER MAS…

La teoría cuántica puso una bomba bajo la visión de física clásica y, al final, la derrocó. Uno de los pasos críticos de esta rebelión se dio cuando Erwin Schrodinger formuló su teoría de la mecánica de ondas, en la que sugería que un electrón, en un átomo, se comporta como una onda. Se guiaba por la belleza, por su principio básico de que si una solución no era matemáticamente hermosa, casi seguro era incorrecta. El trabajo de Schrodinger recibió un estímulo vital cuando leyó la tesis doctoral en Filosofía de Louis de Broglie, y fue oficialmente reconocido cuando, en 1933, Schrodinger compartió el Premio Nobel de Física con Paul Dirac.

El saludo de la onda de electrones
En 1900, Max Planck había sugerido por primera vez que la energía venía en conglomerados. Esto llevó a pensar que la luz — que es una forma de energía— también estaba compuesta de partículas. Al principio no parecía probable, pero Einstein había desarrollado el concepto hasta el punto de tener una credibilidad considerable, y las partículas de la luz se conocieron como fotones.

A pesar de que la luz era claramente una partícula, :ambién tenía propiedades de onda. El trabajo de Planck había demostrado que distintas luces se transformaban en diferentes colores porque los fotones tenían distintas cantidades de energía. Sin embargo, si se divide la energía por la frecuencia a la que ese color oscila, siempre resulta el mismo valor, la llamada constante de Planck.

Eso para la luz. ¿Pero qué hay de las partículas de materia? la pregunta empezó a tener respuesta cuando Louis de 3roglie, un aristocrático físico francés del siglo XX, sugirió c¡ue las partículas de los materiales parecían ser :onglomerados localizados porque no éramos capaces de verlas más de cerca. Una mejor observación, creía, revelaría que ellas también tienen propiedades de onda.

Buscando soporte para sus ideas sobre la teoría de la relatividad de Einstein, de Broglie demostró que, con las ecuaciones Je Einstein, podía representar el movimiento de la materia :omo ondas. Presentó sus descubrimientos en 1924, en su :esis doctoral Recherches sur la Théorie des Quanta (Investigación sobre la Teoría Cuántica).

Se demostró experimentalmente gracias al trabajo con electrones llevado a cabo por los físicos americanos Clinton Joseph Davisson y Lester Hallbert Germer en 1927, quienes demostraron que los electrones, aun siendo partículas, se comportan como ondas. Planck había cambiado nuestra visión de la luz, Broglie cambió la de la materia.

La aportación de Schrodinger en esta revelación, fue tomar .as observaciones de Broglie y desarrollar una ecuación que describía el comportamiento de los electrones. Usó la ecuación para definir los modos de movimiento de los electrones en los átomos, y descubrió que las ecuaciones sólo funcionaban cuando su componente de energía era múltiplo de la constante de Planck.

En 1933, Schrodinger recogió el Premio Nobel de Física, aero, al hacerlo, pagó tributo a Fritz Hasenhórl, el profesor de Esica que había estimulado su imaginación cuando era estudiante en la Universidad de Viena. Hasenhórl había sido asesinado en la Primera Guerra Mundial, pero durante su aiscurso de recepción, Schrodinger remarcó que de no haber ;:do por la guerra, habría sido Hasenhórl, y no él, quien recibiera el honor.

Fuente Consultada:
Las Grandes Ideas que Formaron Nuestro Mundo Pete Moore
TECNIRAMA Enciclopedia de la Ciencia y la Tecnología

Biografia de Michael Faraday Descubridor de la Induccion Magentica

Biografia de Michael Faraday Cientifico Descubridor de la Induccion Magentica

BIOGRAFIA DE MICHAEL FARADAY: Después de las grandes realizaciones de Volta y Ampére, quedaba abierto un fecundo camino a los estudios sobre los fenómenos eléctricos.

El mérito de haber preparado la nueva teoría en esta rama tan importante de la Física, corresponde en gran parte a Miguel Faraday, cuya vida es, además, un ejemplo estimulante de la que puede el amor a la Ciencia.

Gracias a las conclusiones elaboradas por tan ilustre físico, se hizo posible la utilización técnica de la electricidad en muchas de las esferas de la vida industrial moderna.

Físico y químico británico, Michael Faraday es conocido, sobre todo. Por las aportaciones en el campo de la electroquímica. Fue el descubridor de la inducción y del efecto que lleva su nombre sobre el giro del plano de polarización de la luz por efecto de un campo magnético

Faraday

El origen de Faraday no pudo ser más humilde. Nacido en Newington, cerca de Londres, el 22 de septiembre de 1791, su niñez transcurrió al lado de la forja de su padre, maestro herrero.

Después de haber recibido una educación muy elemental, a los trece años fue colocado como aprendiz en un taller de encuader-nación de libros.

(Descargar Un Libro Sobre Su Vida)

Faraday nació en la localidad de Newington Butts, situada cerca de Londres en 1791. Perteneció a una familia humilde, aprendió a leer y a escribir una escuela de catequesis y, debido a las dificultades económicas, desde los 14 años trabajó como aprendiz en un taller de encuadernación.

En sus ratos libres aprovechaba y leía los libros que le llevaban a encuadernar, interesándose especialmente por los dedicados a la física y la química.

Después de unos años, gracias a la oportunidad que le dio un cliente, pudo asistir a las conferencias sobre temas de química que Humphry Davy daba en Royal lnstitution.

Faraday le hizo llegar, encuadernadas, todas las notas que había tomado a lo largo de estas sesiones, acompañadas de una petición de empleo.

Satisfecho con el material que Faraday le había enviado, Davy lo contrató en 1812, como asistente.

Comenzó su actividad realizando labores de mantenimiento, para pasar posteriormente a colaborar con el maestro en la preparación de las prácticas de laboratorio; de esta manera, se convirtió en uno más de sus discípulos.

FARADAY AUTODIDACTO: La lectura de muchos de los libros sobre los cuales debía trabajar, sin embargo, le creó una inagotable sed de conocimiento científico. Un día fue a escuchar las conferencias del gran Humphrey Davy y posteriormente entró a su servicio, primero como criado, luego como secretario.

El interés de Faraday por la física y por la química aumentó, y al llegar a los 31 años ya se encontraba leyendo sus propios trabajos ante la Institución Real de Londres (donde trabajaba Davy). Allí fue designado director del laboratorio en 1825 y luego, en 1833, profesor de química de la Institución, puesto que conservó hasta su muerte.

Los talentos de Faraday cubrieron muchos campos. Fue el primero en licuar el cloro, el bióxido de carbono y otros gases.

Investigó la inducción electromagnética y desarrolló el concepto de líneas de fuerza alrededor de un imán. Pero, lo más importante, desde varios puntos de vista, fue el enunciado  de  sus  leyes  de   la   electrólisis.

En 1813 Faraday acompañó como ayudante a Davy en un ciclo de conferencias que éste impartía por el extranjero; a su regreso continuó desempeñando sus tareas de asistente, al tiempo que comenzó a investigar de manera autónoma, centrándose inicialmente en el estudio de la química.

Dentro de las principales aportaciones en este ámbito se encuentra la obtención de los primeros compuestos conocidos de carbono y cloro: el hexacloroetano (C2C16) y tetracloroetano (C2C4), que llevó a cabo a principios de los años veinte.

Asimismo descubrió el benceno en el gas de alumbrado, y consiguió licuar el cloro y o gases, como el amoniaco y los anhídridos carbónico y sulfuroso.

A partir de 1821 Faraday se consagró al estudio de la electricidad y del magnetismo, campos donde iba a conseguir sus más grandes logros.

Las investigaciones realizadas por Faraday le llevaron a proponer una t ría unificada, según la cual todas las fuerzas de la naturaleza —luz, electricidad magnetismo— se reducen a una sola.

Con el tiempo, sus descubrimientos llegarían a tener consecuencias muy importantes, pues facilitaron el desarrollo de la técnica actual de producción y distribución de energía eléctrica, revolucionaron la electroquímica y abrieron paso a la teoría electromagnética J. C. Maxwell.

Nombrado profesor de la Royal lnstitution en 1827, entre 1829 y 1930 compaginó el cargo con el de profesor en la academia militar de Woolwich Miembro de la Royal Society de Londres y de las Academias de Ciencias de París, a pesar de todos sus éxitos y de su reconocimiento público, Faraday se negó a recibir ciertos honores —rechazó, por ejemplo, el título de Sir que le ofreció la reina Victoria.

En 1903 se fundó en su honor la Faraday Society.

Equipo Químico de Faraday

Equipo Químico de Faraday

►Leyes de Faraday sobre la Electrólisis

Fueron enunciadas por él en 1834, a partir de una serie de estudios experimentales sobre el fenómeno de la descomposición de sustancias químicas por la acción de una corriente eléctrica, fenómeno al cual denominó electrólisis.

Las dos leyes fundamentales de la electroquímica formuladas por Faraday fueron las siguientes:

— La cantidad de sustancia depositada al paso de una corriente eléctrica es proporcional a la cantidad de electricidad que pasa por la disolución.

— Para una cantidad de electricidad determinada, la cantidad de sustancia depositada es proporcional a su equivalente-gramo.

Las leyes de Faraday han permitido calcular la carga elemental de electricidad, es decir la carga del electrón, mediante la utilización del número de Avogadro (N = 6,06 x 10). Este número representa los iones positivos o negativos que se han formado en cada átomo-gramo de una sustancia ionizada.

Faraday introdujo también los términos de ánodo y cátodo, para designar respectivamente los electrodos positivo y negativo.

►El descubrimiento de la corriente electromagnética- Corriente inducida

Gracias a los trabajos de Ampére y Oersted, Faraday conocía que una corriente eléctrica generaba campos magnéticos.

Faraday Michael

En 1831 intentó reproducir este proceso, pero en sentido inverso, es decir, produciendo una corriente eléctrica a de efectos electromagnéticos.

La existencia de las corrientes inducidas fue descubierta por Faraday a partir de la realización de distintos experimentos.

En primer lugar, consiguió hacer una corriente eléctrica por un alambre unido a un galvanómetro, al producir un movimiento, relativo entre el alambre y un imán. Observó que, al interrumpir el movimiento, el paso de la corriente también cesaba, y en el galvanómetro rió registraba corriente alguna.

La corriente es generada por una fuerza electromotriz inducida, es decir por el imán.

Posteriormente, utilizando los resultados de sus anteriores estudios, Faraday descubrió el principio del motor eléctrico, al hacer girar un imán situado sobre pivote alrededor de una bobina de alambre de cobre; como en el caso anterior a través de este procedimiento se generaba una corriente eléctrica.

La inducción electromagnética se basa fundamentalmente en que cualquier variación de flujo magnético que atraviesa un circuito cerrado genera una corriente inducida, y en que la corriente inducida sólo permanece mientras se produce el cambio de flujo magnético.

►El descubrimiento de la primera dinamo

Fue llevado a cabo a partir de dos imanes de barra que generaban un campo magnético, y entre los cuales hizo girar un disco de cobre colocado sobre un eje. De esta manera obtuvo un flujo continuo de corriente eléctrica inducida.

Este experimento le condujo a introducir el concepto de líneas de fuerza eléctricas y magnéticas, y un concepto nuevo del espacio como medio capaz de mantener dichas fuerzas.

Ideó la denominada jaula de Faraday, recinto de paredes conductoras continuas o en malla, conectadas a tierra, que aíslan el interior de los efectos de los campos eléctricos exteriores, y viceversa.

Este dispositivo se utiliza para proteger espacios que contienen materias inflamables, conducciones de alta tensión y circuitos electrónicos entre los que puedan producirse acoplamientos indebidos.

► Corriente alterna

Faraday logró crear una corriente eléctrica inducida mediante la fabricación de un transformador compuesto por un núcleo de hierro con forma de anillo, en el cual estaban enrolladas dos bobinas de alambre separadas entre sí.

La corriente alterna que circula por una bobina produce en el anillo de hierro un flujo alterno que genera en la otra bobina una corriente eléctrica inducida.

►El efecto Faraday

Faraday llevó a cabo este descubrimiento en 1845. Consiste en la desviación del plano de polarización de la luz como resultado de un campo magnético, al atravesar un material transparente como el vidrio. Se trataba del primer caso conocido de interacción entre el magnetismo y la luz.

►La Electrólisis

La electrólisis es la descomposición que sufren algunos compuestos químicos cuando a través de ellos pasa corriente eléctrica. Tal vez el experimento de laboratorio más sencillo para ilustrar el efecto sea la electrólisis del agua (un compuesto de hidrógeno y oxígeno).

Haciendo pasar una corriente continua a través de agua acidulada (agua a la que se le han agregado algunas gotas de ácido, para que conduzca la corriente eléctrica) en los electrodos (los contactos eléctricos) se forman burbujas de oxígeno e hidrógeno.

La electrólisis posee hoy muchas aplicaciones prácticas, como ser, toda la galvanoplastia, la extracción y purificación de algunos metales, como el aluminio, el cobre el níquel, etc.

Las leyes que enunció Faraday fueron las siguientes:

1), el peso de una sustancia depositada es proporcional a la intensidad de la corriente (o sea, al número de electrones por segundo) y al tiempo que esta circula;

2) , el peso de una sustancia depositada durante la electrólisis es proporcional al peso equivalente de la sustancia. La primera parte no es difícil de comprender. Una corriente de mucha intensidad que circule a través del electrólito durante mucho tiempo depositará más sustancia que una corriente débil que actúe durante un tiempo corto.

La segunda parte dice que cuando la misma corriente circula durante el mismo tiempo, las cantidades de sustancia depositadas dependerán de su peso equivalente.

El peso equivalente de una sustancia es el número de unidades de peso de una sustancia que se combinarán con una unidad de peso de hidrógeno.

En una molécula de agua, dos moléculas de hidrógeno, cada una de las cuales pesa una unidad, se combinan con un átomo de oxígeno, que pesa dieciséis unidades.

De modo que si dos unidades de hidrógeno se combinan con dieciséis unidades de oxígeno, una unidad de hidrógeno se combinará con ocho unidades de oxígeno.

El peso equivalente del oxígeno es, entonces, ocho, de manera que durante la electrólisis del agua se libera, en peso, ocho veces más oxígeno que hidrógeno.

Cuanto mayor sea el peso equivalente de un elemento, tanto mayor será el peso de él, que se depositará durante la electrólisis.

ALGO MAS….EL ÁTOMO Y LA ELECTROQUÍMICA

En 1813, Michael Faraday, que contaba entonces 22 años y era aprendiz de encuadernación, obtuvo un empleo ce ayudante del laboratorio que dirigía H. Davy en la Royal Institution.

Al cabo de unos pocos años, Faraday impuso su talento científico, al llevar a cabo una serie de investigaciones que iban a constituir la base, de la electroquímica y del electromagnetismo.

Faraday estudió intensivamente la electrólisis de sales, ácidos y bases. Fue él quien propuso la nomenclatura utilizada hoy universalmente: electrodo, electrólisis, electrólito, ión, catión, etc.

Faraday estudió cuantitativamente la relación entre la cantidad de sustancias depositada en los electrodos y la magnitud de la corriente que se hacía pasar. Dejemos que él nos lo explique en sus propios términos: «Los equivalentes electroquímicos coinciden y son, en definitiva, lo mismo que los equivalentes químicos ya conocidos.

Estoy convencido de que no me engaña a mí mismo cuando concedo a la electroquímica tanta importancia. Más que ningún otro hecho anterior, nos sugiere muy directamente la bonita idea de que la afinidad química es una simple consecuencia de atracciones de tipo eléctrico entre las diversas partes de la materia

En caso de duda, los equivalentes electroquímicos podrán ser utilizados para deducir el verdadero equivalente químico, o magnitud proporcional, es decir, el peso atómico de un cuerpo.

No dudo de que, si asignamos al hidrógeno un peso atómico de 1, y despreciamos fracciones más pequeñas para simplificar, el peso atómico del oxígeno es 8, el del-cloro 37, el del estaño 59, etc.

No olvidemos que cuando Faraday expuso estas ideas, los trabajos de Avogadro no eran aún considerados tanto como merecían, y se suponía que una sustancia se descomponía simplemente en dos iones, uno positivo y otro negativo.

Dado que, mediante la electrólisis, se obtenían 8 gramos de oxígeno por cada uno de hidrógeno, Faraday concluyó que la fórmula del agua era HO y que el peso atómico del oxígeno era 8.

Aparte de este error que Avogrado resolvió posteriormente, las experiencias de Faraday fueron sumamente valiosas, puesto que contribuyeron a esclarecer definitivamente el concepto de peso atómico y, junto con ello, a sugerir una cuantización de la electricidad, que se cristalizó luego en el establecimiento del electrón como unidad eléctrica fundamental.

OTRAS OBRAS  DE  FARADAY

A él se debe la introducción de muchos términos técnicos relacionados con la electrólisis. Electrólito es el líquido a través del cual pasa la corriente. Ánodo y cátodo son los nombres de los electrodos positivo y negativo respectivamente. Estos términos fueron inventados para Faraday por su amigo Guillermo Whewell.

Otros fueron, además, los trabajos realizados y llevados a buen término por este notable hombre ele ciencia, inglés. Sus investigaciones sobre corrientes inducidas constituyen el fundamento de las máquinas eléctricas; sus otros descubrimientos en el campo de la electricidad y magnetismo son también de gran importancia.

Dado lo tesonero de sus investigaciones, Faraday descubrió la inducción electromagnética; para ello enroscó un solenoide en un tubo de hierro en forma de U, hizo pasar luego una corriente y en otro solenoide arrollado en la otra rama de la U apareció entonces una corriente inducida. Además creó el primer generador de electricidad (alternada); esto lo consiguió moviendo un conductor entre los polos de un imán.

Otro de sus descubrimientos fue que el electroimán desviaba el plano de vibración de la luz. La importancia de esto radica en que tendía a probar que ésta es de naturaleza electromagnética. Dicha teoría fue después ampliamente demostrada por el genial Maxwell.

Ver: Entrevista a Michael Faraday

Fuente Consultada:
TECNIRAMA Enciclopedia del la Ciencia y la Tecnología (CODEX) Fasc. N°19 – Biografia de Michael Faraday –

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