7.- Explicación del funcionamiento del aparato utilizado por Millikan. Figura 8.6.

Millikan pretendía conseguir, con este experimento tan curioso medir la carga eléctrica del electrón. Explicación (breve) del experimento:

• Millikan preparó una caja que estaría dividida en dos cámaras. La primera, una especie de antesala al gran experimento, sería donde se esparcirían las gotas de aceite con el atomizador.



• Desde aquí bajarían por un tubo conector a la siguiente cámara a una velocidad menor que la esperada en un movimiento de caída libre, (ya que la viscosidad del gas y las propiedades del aceite ralentizarían la marcha). Mientras bajan, un aparato de Rayos X irradiarían la micropartícula de aceite y la ionizarían.
  


• Al llegar a la cámara de medida, las placas se activarían. La partícula, por lo tanto, queda suspendida en el medio unos instantes. Millikan con estos instantes consigue, utiizando la fórmula del campo eléctrico, deducir la intensidad de carga de la partícula de aceite y de ahí, la del electrón.

El audio del video esta en ingles, pero nosotras lo hemos visto y creemos que con nuestra explicación y viendolo es fácil de entender, ya que, los que vimos en español eran más deficientes.

6.- En la página 186 del libro, Manuel hace una explicación detallada de las fuerzas que intervienen sobre la gota y por qué se queda suspendida. Expl

La Segunda Ley de Newton es la siguiente:

F (total) = ma

Para que la gota de aceite quede es suspensión la fuerza total debe ser igual a 0. Elegimos un sentido del movimiento, en nuestro caso hacia arrriba, tomando como positivas la fuerzas que vayan en esa dirección.

Las fuerzas que actuan sobre la gota son:

• p (mg). Según lo dicho anteriormente sería -p
• Fr (muN). También sería -Fr, ya que va en sentido contrario al movimiento



• F ( q x E). En la imagen, esta fuerza será interpretada como Fe'
• Sentido Movimiento = E
• v (velocidad con la que se mueve la gota de aceite hasta quedar en suspensión)
• -Q (carga de la gota de aceite)
  

Sustituyendo en la fórmula queda:

Fe' - mg - muN = ma

Para que quede más claro añadimos una imagen, en la que estan representadas todas la fuerzas mencionadas con anterioridad:

5.- Ideas notables de Millikan al hacer su experimento.

Las Ideas Notables fueron:

1. Sometió moléculas agregadas en gotitas de agua (a modo de niebla), en un campo elétrico.
A dichas gotas se les iban uniendo los eletrones del aire liberados por los Rayos X, cargándose cada una de manera distinta, adquiriendo una carga eléctrica múltiplo de la carga del electrón.

2. Debido a que las gotas de agua se evaporaban por una parte o bien se unian entre si formando gotas de mayor tamaño, Milikan decidió utilizar gotas de aceite que no presentaban estos inconvenientes.

3. La obtención de las gotas de aceite, tambien fue peculiar ya que utilizó un difusor de perfume, llamado jocosamente atomizador.

4. Encontró que, si permitía a los rayos X pasar a través del aparato mientras observaba la gota, la carga de ésta podría aumentar o disminuir, y la velocidad de subida también variaba en función de esa carga extra.

5. Millikan y otros observadores que repitieron sus experiencias, encontraron que la carga de la gota nunca era menor que un valor mínimo (1,6· 10 –19 C ) y siempre obtenían algún valor múltiplo entero de dicho valor (LA CARGA ESTA CUANTIZADA).

Todo lo citado anteriormente, viene como resultado del experimento realizado por Millikan con el cual pretendia calcucar la carga eléctrica del electrón. Lo explicaremos más detalladamente en la pregunta número 7.

4.- Experimento de Thonsom y conclusiones. Explicación breve.

El modelo atómico de Thomson presenta el átomo como una esfera con carga positiva, donde se encuentra la mayor parte de la masa, y adheridos a esta esfera, que sería el núcleo, unas partículas menores negativas distribuidas a lo largo de todo el interior del núcleo. Con esto, se consigue una carga neutra en el átomo.

Todavía no se habían descubierto los protones ni los neutrones cuando se elaboró esta teoría. De este modo los electrones de carga negativa eran atraídos por el núcleo de carga positiva.
Este modelo duró muy poco porque un átomo así sería inestable y porque al cabo de unos años Rutherford elaboró otra teoría sobre la representación de los átomos.

3.- ¿Qué descubrió Roentgen?

El primer año en el que se concedieron los Premios Nobel, 1901, el de Física fue otorgado a un alemán, Wilhelm Röntgen, por el descubrimiento de un nuevo tipo de radiación, los rayos Röntgen o, como le agradaría a su descubridor que los llamáramos, rayos X.

Röntgen, al igual que muchos otros científicos estaba estudiando los rayos catódicos, realizando experiencias con un tubo de Lenard. El extremo del tubo se encontraba tapado con cartón, pero el físico observó que una pequeña pantalla, también de cartón, brillaba con un fulgor fluorescente cuando estaba cerca del tubo.
El brillo fluorescente no era raro pero, si la pantalla brillaba porque estaba recibiendo radiación del tubo, pero no era posible que lo hiciera ya que estaba tapada con cartón. Para asegurarse de que no estaba confundiéndose, utilizó un tubo con una pared de vidrio más gruesa, y lo cubrió completamente de cartón pintado de negro para que absorbiera toda la radiación posible. Además, cerró todas las ventanas , para que la habitación estuviera absolutamente a oscuras y no hubiera posibilidad de que la luz del Sol tuviera que ver con esto. Sin embargo la fluorescencia continuaba.

Puesto que no tenía la menor idea de qué eran esos rayos que atravesaban el cartón, Röntgen los denominó rayos X, ya que la letra x era la más utilizada como incógnita en ecuaciones matemáticas.

Realizando comprobaciones, llegaron a la conclusión de que los rayos X atravesaban todo tipo de materiales a excepción de metales pesados. Pero no fue esto lo que más les impresionó, sino cuando comprobaron qué sucedía con el cuerpo humano: Anna (mujer de Röntgen) puso su mano sobre una placa fotográfica mientras Röntgen manipulaba los aparatos, exponiendo la mano y la placa a radiación X durante unos quince minutos.

El resultado fue:

Lo primero que exclamó Anna fue: “¡He visto mi propia muerte!”

2.- ¿De dónde procede la designación del nombre de los rayos catódicos?

Los rayos catódicos, son electrones de alta velocidad emitidos por el electrodo negativo de un tubo de vacío al ser atravesado por una corriente eléctrica.

EXPERIMENTO RAYOS CATÓDICOS:

En uno de los extremos de un tubo de vidrio al que se ha practicado vacío, se coloca un filamento recubierto de un material emisor de electrones. Este filamento se calienta hasta la incandescencia con el uso del voltaje marcado como B en la figura. Debido al calentamiento, los electrones del material del filamento pueden escapar de él muy fácilmente y saltar al vacío atraídos por la polaridad positiva del cilindro cargado positivamente denominado cátodo de aceleración.

Los rayos catódicos se llaman así debido a que en el experimento anteriormente explicado los rayos viajaban desde el cátodo al ánodo, denominándose rayos catódicos.

1.- Al principio del capítulo se hace referencia a dos pesonajes, Tales de Mileto y Franklin(que fue también presidente de EEUU). ¿Cómo entendieron el

La palabra electricidad proviene del vocablo griego "elektron", que significa "ámbar".Las primeras noticias del descubrimiento de la electricidad se remontan al siglo VII a. C. cuando Tales de Mileto, (640-548 a. C. ), uno de los Siete Grandes Sabios de la antigua Grecia, descubrió que al frotar un trozo de ámbar (resina fosilizada) con un paño, éste empezaba a ataer pequeñas partículas como hojas secas, plumas e hilos de tejidos que se encontraran a poca distancia.

Tales dedujo que éste fenómeno se origina en cargas eléctricas produciendo la atracción de los cuerpos (el ámbar se electriza), siendo así como entendió la electricidad.

En 1752, Franklin lleva a cabo en Filadelfia su famoso experimento con la cometa. Ató una cometa con esqueleto de metal a un hilo de seda, en cuyo extremo llevaba una llave también metálica. Haciéndola volar un día de tormenta, confirmó que la llave se cargaba de electricidad, demostrando así que las nubes están cargadas de electricidad y los rayos son descargas eléctricas (se producen por el paso de energía entre la ionosfera y la superficie terrestre).

Con este experimento Franklin llegó a demostrar dos cosas: que la materia que compone el rayo es idéntica a la de la electricidad, y que un conductor de forma aguda y de cierta longitud (cometa) puede emplearse como descarga de seguridad de las nubes tormentosas. Estas conclusiones le sirvieron para inventar el pararrayos.
También presentó la teoría del fluido único (ésta afirmaba que cualquier fenómeno eléctrico era causado por un fluido eléctrico, la "electricidad positiva", mientras que la ausencia del mismo podía considerarse "electricidad negativa") para explicar los dos tipos de electricidad atmosférica a partir de la observación del comportamiento de las varillas de ámbar, o del conductor eléctrico, entre otros.

Tras realizar todo lo anterior, llegó a la conclusión que que la electricidad está formada por dos polos: positivo y negativo que al unirse cierran el circuito produciéndose dicho fenómeno.

Fue así como llegó a comprender la electricidad.