TRABAJO FINAL BIOFISICA

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TRABAJO FINAL BIOFISICA

INTEGRANTES

Kevin Emiliani Peña

Andry Escobar Varela

Yocelin Gámez  Mejía

Andreina Ospina Anuff

Brenda Tapia Rodríguez

DOCENTE

Jose Henri Escobar

Universidad del Magdalena

Facultad de Ciencias Básicas

Programa de Biología

Santa Marta D.T.C.H. – Magdalena - Colombia

2020

INTRODUCCIÓN

El Premio Nobel de Física es entregado anualmente por la Academia Sueca a científicos que sobresalen por sus contribuciones en el campo de la física. Es uno de los cinco premios Nobel establecidos en el testamento de Alfred Nobel, en 1895, y que son dados a todos aquellos individuos que realizan contribuciones notables en la química, la física, la literatura, la paz y la fisiología o medicina. Según el testamento de Alfred, este reconocimiento es administrado directamente por la Fundación Nobel y concedido por un comité conformado por cinco miembros que son elegidos por la Real Academia Sueca de las Ciencias.

El Premio Nobel de Física ha sido concedido a 188 científicos hasta el 2010. En 6 ocasiones desde su institución nadie ha recibido el Premio, 1916, 1931, 1934, 1941, 1911 y 1942. El único que ha recibido el premio más de una vez es John Bardeen (en 1956 y en 1972). Entre los ganadores más famosos del Premio Nobel de Física se encuentran sin duda, Röntgen (inventor de los rayos X), los Esposos Curie, Marconi (considerado inventor del teléfono) y Albert Einstein.

PREMIOS NOBEL DE FÍSICA

WILHELM CONRAD RONTGEN (1845-1923)

Wilhelm nació el 27 Marzo de 1845, en el pueblo de Lennep (Alemania). A sus 20 años de edad comenzó su carrera de ingeniería mecánica, y también empezó a  sentirse atraído por las ciencias básicas pero sobre todo por la física, hasta que finalizó su carrera en 1869. Una de sus épocas más productivas fue en el 1874, año en el que fue nombrado profesor en la Universidad de Estrasburgo, en la cual desarrolló trabajos como: calor específico de los gases, conductividad térmica por los cristales y rotación del plano de polarización de la luz por los cristales. Sin embargo, fue en el año 1895, donde realizó uno de sus descubrimientos más fascinantes, cuando estaba en su laboratorio  experimentando el poder de penetración de los rayos catódicos y se dió cuenta que una placa de cartón cubierta de cristales de platino-cianuro de bario, emitía una fluorescencia pero esta desaparecía cuando se desconectaba de la corriente. [pic 2]

Wilhelm repitió el experimento varias veces hasta darse cuenta que esos rayos que observaba, a los cuales llamó Rayos X, podían atravesar diferentes materiales sólidos como: papel, madera y láminas delgadas de aluminio, a excepción del plomo. Descubrió que podía observar los huesos de su mano e imprimir esa imagen, así creó la primera radiografía. En Febrero de 1896 Wilhelm, tomó la primera radiografía a un brazo fracturado y envió los resultados al hospital para comprobar el poder diagnóstico de su invento. En 1901 recibió el nobel de física, cuyo dinero donó a la Universidad como aporte para la investigación. Finalmente, Wilhelm falleció en el año 1923 a causa de un cáncer de intestino. 

Desde su descubrimiento los rayos X han sido de gran utilidad en muchas áreas, principalmente el área de salud, ya que estos permiten captar estructuras óseas, se ha desarrollado la tecnología necesaria para su uso en medicina, los rayos X son especialmente útiles en la detección de enfermedades del esqueleto, aunque también se utilizan para diagnosticar enfermedades de los tejidos blandos, como la neumonía, cáncer de pulmón, edema pulmonar, abscesos.

En otros casos, el uso de rayos X tiene más limitaciones, como por ejemplo en la observación del cerebro o los músculos. Las alternativas en estos casos incluyen la tomografía axial computarizada, la resonancia magnética nuclear o los ultrasonidos. Los rayos X también se usan en procedimientos en tiempo real, tales como la angiografía, o en estudios de contraste.

CARL DAVID ANDERSON (1905-1991)

Carl David Anderson, nació en Nueva York, Estados Unidos, el 3 de septiembre de 1905, estudió en el Instituto de Tecnología de California, donde obtuvo el doctorado en 1930. Posteriormente, en 1939, fue catedrático del departamento de Física en dicha Universidad. Pronto destacó por sus trabajos de investigación sobre los fotoelectrones producidos por rayos X, la radiación cósmica (en colaboración con Robert Andrews Millikan), los rayos gamma y la radiactividad inducida. El 2 de agosto de 1932, Anderson descubrió el positrón al fotografiar las huellas de los rayos cósmicos en una cámara de niebla. El positrón o antielectrón es una partícula elemental, antipartícula del electrón. Posee la misma cantidad de masa y carga eléctrica; sin embargo, esta es positiva. No forma parte de la materia ordinaria, sino de la antimateria, aunque se producen en numerosos procesos radioquímicos como parte de las transformaciones nucleares. [pic 3]

En la actualidad, los positrones son rutinariamente producidos en la tomografía por emisión de positrones usados en las instalaciones hospitalarias. El descubrimiento del positrón es una de las interesantes historias detectivescas de la ciencia. Durante la década de 1920, el físico inglés Paul Dirac estaba usando las nuevas herramientas de la mecánica cuántica para analizar la naturaleza de la materia. Para explicar estas respuestas postuló una hipótesis acerca de un gemelo del electrón. El gemelo debería tener todas las propiedades del electrón mismo (decía Dirac), excepto una: sería portador de una sola carga de energía eléctrica positiva en lugar de una sola carga de energía eléctrica negativa. La predicción de Dirac se cumplió pocos años después de haber anunciado su hipótesis: Carl David Anderson encontró electrones cargados positivamente en una lluvia de rayos cósmicos que estaba estudiando. Anderson llamó positrones (positrons, del inglés positive electrons) a estas partículas. Hoy, los científicos consideran que los positrones son sólo una forma de la antimateria, partículas que son similares a las partículas fundamentales como el protón, el neutrón y el electrón, pero con una propiedad opuesta a la de la partícula fundamental. 

Carl Anderson descubrió en 1938 otra partícula elemental, el mesón (llamado ahora mesón ý), previsto ya por Hideki Yukawa en 1935. Esta partícula posee una unidad de carga negativa y es ciento treinta veces más pesada que un electrón. Anderson obtuvo el premio Nobel de Física en 1936, junto a Víctor Hess, por el descubrimiento del positrón. Finalmente falleció en San Marino en 1991 (Weiss 1999).

 DENNIS GABOR (1900 - 1971)

El 5 de junio de 1900, nació Dennis Gabor. Científico británico de origen húngaro, galardonado en 1971 con el premio Nobel de Física por la invención y el desarrollo de la holografía o fotografía tridimensional. Estudió ciencias técnicas en la Universidad de Budapest y obtuvo su doctorado en ingeniería en la Escuela Técnica de Berlín. Después de trabajar en diversos laboratorios de investigación alemanes, el ascenso al poder del nazismo motivó su traslado a Gran Bretaña, donde fue agregado en la sección de investigación de la British Thomson Houston hasta el año 1949, en que pasó a ocupar la cátedra de física electrónica aplicada en el Colegio Imperial de Ciencia y Tecnología de Londres.[pic 4]

No obstante, realizó la mayoría de sus trabajos de investigación en la empresa estadounidense Columbia Broadcasting System, en Stamford; sus estudios versaron sobre cuestiones diversas (oscilografía catódica, lentillas magnéticas, descargas en gases y teoría de la información). Su descubrimiento más relevante fue la holografía, técnica semejante a la fotografía que permite la reproducción de imágenes tridimensionales fieles al original. La principal diferencia entre ambas técnicas es que en la fotografía se registra la imagen del objeto, mientras que en la holografía se registran las ondas de luz reflejadas por dicho objeto, de manera que es posible su reconstrucción con el mismo comportamiento físico.

Buscaba una herramienta para mejorar la resolución y definición del microscopio electrónico, compensando por medios ópticos las deficiencias de su imagen. Se propuso realizar esto mediante un proceso de registro fotográfico de imágenes, es decir, una técnica semejante a la fotografía que permite reproducir imágenes de una real. La diferencia entre ambas técnicas es que esta vez no solo se registra la imagen del objeto, sino también las ondas de la luz que refleja dicho objeto. De esta forma en poco lugar se puede conseguir guardar gran cantidad de información gracias al principio de superposición, al poner información superpuesta en distintas capas.

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