UNA OJEADA A LA MATERIA LIBRO RESUMEN.

1. ESTADOS DE LA MATERIA.

La materia tiene diferentes fases, al cambiar su temperatura, son:

Se han creado maquinas que dan las fases, alteran la temperatura (t), presión (p) y volumen (v). Relación: la fase en que encontramos la sustancia, resume observaciones experimentales.

Las leyes de los gases (Boyle, Mariotte, Charles y Gay Lussac) resumiendo dicen: el producto de p*V es proporcional a t del gas. Válido en sustancias gaseosas a menor p; a mayor p, encontramos relación entre p, v y t generales; en valores medios, se complica y recurren a los diagramas PVT. Condición normal se da a t = 20°C y a p = 1atm.

¿Por qué los diferentes elementos a esta condición se presentan en diferentes fases?

1. MUCHAS OTRAS PREGUNTAS.

Experimentos: observaciones en condiciones controladas, sujetas a repetición.

Después de las leyes de los gases, los científicos se preguntaron qué habría detrás y descubrieron que el helio, el neón, el argón y otros, eran raros, muy nobles, que no reaccionan químicamente, querían entender por qué. Desde Arquímedes, hemos experimentado con fluidos: líquidos y gases.

Los sólidos se clasifican en: Los metales: son dúctiles, se funden a muy altas temperaturas, conducen calor y electricidad, se dilatan fácilmente y son opacos a la luz reflejando bien la radiación. Y no-metales (tienen las propiedades opuestas). Pueden presentarse en diversas formas (de la dureza de éstos podemos ir a la blandura).

¿Por qué sucede todo ello con los sólidos? ¿En qué radica la diferencia entre un metal y un no-metal? Romper tabúes, desechando conceptos e inventando nuevos, que todavía no están completamente claros.

1. EL ATOMISMO DE LOS GRIEGOS

Demócrito 400a.C. profesaba: las partes más elementales de la materia son diminutas, sólidas, incompresibles e indivisibles: átomos. Los cambios ocurrían según se colocaban las partículas; los caracteres de los átomos que la formaban dan propiedades. Concepción del mundo era más objetiva. Antes del siglo XIX, los grandes científicos se ocuparon del movimiento macroscópico de los cuerpos y la astronomía, y hasta los trabajos del químico francés Joseph Proust y del inglés John Dalton, el concepto atómico revivió y tomó su lugar en la ciencia.

1. LA MECÁNICA DE GALILEO Y NEWTON.

Renacimiento europeo: Se invita a la experimentación en muchos ámbitos. Galileo, considerado el primer físico experimental.

 Newton hace 4 contribuciones a la física: leyes de movimiento de los cuerpos (base de la mecánica clásica: 1° esta ley resistió la revolución. 2° esta ya no resistió la revolución cuántica y fue reemplazada. 3° es más particular), ley de la gravitación universal, postula: la luz está formada por corpúsculos e inventa el cálculo infinitesimal. Si las leyes de movimiento, la gravitación y el cálculo diferencial, podemos explicarnos la rotación de los planetas alrededor del Sol regidos por las leyes Kepler.

1. LA GRAN SÍNTESIS DE MAXWELL

Llegó el Siglo de las Luces, y brillantes experimentadores franceses e ingleses establecieron las leyes, válidas de la electricidad y el magnetismo.

Charles Coulomb, estableció la fuerza entre los polos de dos imanes y entre cuerpos electrizados. André Marie Ampère, descubrió la ley fundamental de la electrodinámica. Michael Faraday descubrió la inducción electromagnética, dijo: Con ello se cerraba el ciclo y se unían los fenómenos eléctricos y magnéticos, que muestran una sola asimetría.

James Clerk Maxwell, hace suya la idea de campo, de Faraday y se opone a Newton. En todo el espacio en que hay cargas e imanes, existen dos campos, el eléctrico y el magnético; cambios en uno, inducen cambios en el otro, como nos dicen las leyes de Ampère y de Faraday.

Al plantear sus famosas ecuaciones, surge el carácter electromagnético de la luz. "Es difícil no inferir que la luz consista en oscilaciones transversas del mismo medio que es la causa de los fenómenos eléctricos y magnéticos." Este medio es el éter.

1. RENACE EL ATOMISMO

Proust y a Dalton, mostraron que para formar compuestos, las cantidades de un cierto elemento que se combinan con las de otro, están siempre en proporción a sus pesos, y serán siempre múltiplos enteros de uno al otro.

La teoría atómica en el siglo XIX. Amadeo Avogrado, distingue claramente entre átomo y molécula, que sería la unión de varios átomos, y establece la ley de Avogadro, válida para los gases perfectos o ideales. Dimitri Mendeleiev, genera la tabla periódica de los elementos, que él consideraba una ley de la naturaleza, usada para predecir nuevos hechos (predijo la existencia de nuevos elementos). Aceptada la teoría atómica desarrollaron la teoría cinética de los gases. La temperatura es proporcional a la energía cinética promedio de las moléculas en el gas, sin tomar  en cuenta que una de ellas podría chocar con otra.

¿Cuál de estos ha de ser el caso? o ¿cuál será el arreglo preferido para una sustancia dada? No podemos averiguarlo, a menos que conozcamos más de cerca a las moléculas y al átomo.

1. LA LUZ DE LOS ELEMENTOS

El agente que lleva la información del sistema físico al observador, al físico o astrónomo experimental, es la luz que penetra su sentido de la vista. La óptica. Newton, observó el fenómeno de descomposición de la luz blanca en diferentes colores al pasarla a través de un prisma. Bunsen desarrolló el mechero que lleva su nombre y que revolucionó los trabajos en el laboratorio químico, observó que los diferentes elementos emiten luz de colores característicos, su espectro de emisión de luz. Base de la espectroscopia óptica y el instrumento utilizado para producir y analizar la luz se llama espectroscopio óptico.

Se estableció la relación entre el color de la luz y la frecuencia de la onda electromagnética.

Espectro de absorción, es el negativo del anterior. Los elementos emiten y absorben luz con los mismos colores característicos. A través de una mica transparente de color rojo, todo lo vemos rojo.

1. LAS PRIMERAS IDEAS CUANTICAS.

Planck presentó un postulado para explicar la radiación que emiten los cuerpos incandescentes, supone que la energía electromagnética se produce y propaga en múltiplos de un paquete de energía, cuanto como lo llamó. El cuanto de energía es proporcional a la frecuencia de la onda, con una constante de proporcionalidad h y pudo explicar lo que se observaba experimentalmente para la radiación que emitía un cuerpo cuando se aumenta su temperatura.

Einstein la uso para explicar el efecto fotoeléctrico, es la base de las celdas fotoeléctricas. Explicó el efecto fotoeléctrico, inventó la teoría de la y explicó las observaciones hechas por Robert Brown, sobre el movimiento de pequeñas partículas suspendidas en un fluido.

1. EL ATOMO TIENE ESTRUCTURA.

Roentgen descubrió los rayos X. Cuando se conectan dos electrodos a una fuente de voltaje y se rodean con un tubo de vidrio al vacío, es decir, se construye un tubo de Crookes, se generan los rayos llamados catódicos. Éstos, al chocar contra una superficie cualquiera, producen una radiación muy penetrante

Thomson descubrió que eran en realidad pequeños corpúsculos materiales, con carga eléctrica negativa y una masa cerca de 2 000 veces menor que la del átomo de hidrógeno, el electrón. Teoría electromagnética de Maxwell, toda carga eléctrica que se acelera genera radiación. Y planteó su modelo del pudín de pasas

Rutherford clasificó los rayos en alfa, beta y gamma. Usando los rayos alfa, se construyó su propia espectroscopia. Encontró que al bombardear laminillas de oro con partículas alfa, algunas de ellas rebotaban como si golpeasen contra algún objeto impenetrable. Postuló que el átomo semejaba a un pequeño sistema planetario, encontró el núcleo atómico y puso las bases para entender la estructura atómica, los rayos X y tantas otras cosas.

1. EL MODELO DE BOHR.

Niels Bohr con su hipótesis de las órbitas especiales, o cuantizadas, resolvía varios problemas a la vez. Por un lado, evitaba la inestabilidad del átomo planetario; además, explicaba el espectro del átomo de hidrógeno con bastante precisión; finalmente, con el modelo de Bohr se entendían los estudios de Moseley: encontró de un análisis de los rayos X emitidos por diferentes materiales después de que incidían sobre ellos electrones muy veloces, que existe una relación entre las frecuencias de estos rayos y el tipo del material. Cada elemento tenía un espectro característico de rayos X: un electrón de los rayos catódicos saca a un electrón atómico de su órbita. Pronto, otro ha de ocupar su lugar. Este brinco puede dar origen a la emisión de un rayo X, cuando la diferencia de energías es grande entre las dos órbitas.

1. LA NUEVA FÍSICA

Newton propuso un modelo corpuscular de la luz apropiado para la óptica geométrica que trata con rayos. Los fenómenos luminosos de interferencia y de difracción, típicamente ondulatorios, requieren que la luz sea una onda. Maxwell nos hace ver que los entes que oscilan son los campos eléctricos y magnéticos. Einstein recupera el modelo corpuscular, pues en el efecto fotoeléctrico y en otros, como el efecto descubierto por Compton, la luz se comporta como una partícula de energía y momento lineal bien definidos.

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