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John Dalton
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John Dalton (Eaglesfield, Cumberland (Reino Unido), 6 de septiembre de 1766 †Manchester, 27 de julio de 1844). químico, físico y matemático inglés.
John Dalton
Con 12 años, en 1778, comenzó a impartir enseñanza elemental en Cumberland, y a partir
de 1780 lo hizo en Kendal durante 12 años más.
En 1792, a la edad de 26 años se trasladó a Manchester, donde impartió matemáticas y
filosofía natural en el New College.
En 1793 inició sus estudios sobre meteorología, recopilando a lo largo de su vida más de
200.000 anotaciones, y este mismo año publicó Observaciones y Ensayos de
Meteorología. En sus estudios sobre la meteorología desarrolló varios instrumentos de
medición y propuso por primera vez que el origen de la lluvia se encuentra en el descenso
de la temperatura. En este ámbito estudió también las auroras boreales, y determinó que
éstas están relacionadas con el magnetismo de la Tierra.
Estudió la enfermedad que padecía, conocida como acromatopsia y posteriormente
llamada daltonismo en su honor, y publicó Extraordinary Facts Relating to the Vision of
Colours (1794). A partir de 1800 pasó a la enseñanza privada y ocupó el cargo de
secretario de la Sociedad Filosófica y Literaria de Manchester, que presidió a partir de
1817.
Fue alumno suyo el también físico James Prescott Joule, que más tarde efectuó estudios
sobre magnetismo y que puso las bases para el desarrollo de las leyes sobre la
conservación de la energía (termodinámica).
En 1801 enunció la ley de las presiones parciales y la de las proporciones múltiples.
En 1805 expuso la teoría atómica en la que se basa la ciencia física moderna. Demuestra
que la materia se compone de partículas indivisibles llamadas átomos. También ideó una
escala de símbolos químicos, que serán luego reemplazadas por la escala de Berzelius.
En 1826 se le concedió la Medalla de Oro de la Royal Society de Londres, así como de la
Academia Francesa de las Ciencias.
Falleció en Manchester en 1844, a la edad de 78 años. Más de 40.000 personas acudieron
al funeral para presentar sus respetos al científico.
Joseph John Thomson
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Joseph John Thomson
Físico británico
Nacimiento:
18 de diciembre
de 1856
Cheetham Hill,
Reino Unido
Fallecimiento: 30 de agosto de
1940
Cambridge,
Reino Unido
Para el físico William Thomson, véase Primer barón de Kelvin.
Sir Joseph John Thomson (n. Cheetham Hill, Reino Unido, 18 de diciembre de 1856 - †
Cambridge, 30 de agosto de 1940). Físico británico, premio Nobel de Física en 1906.
Nacido en el 1856 en "Cheetham Hill, Manchester", Reino Unido. Estudió en el Owens
College (hoy parte de la Universidad de Manchester) y en el Trinity College, de la
Universidad de Cambridge. En esta institución enseñó matemáticas y física, fue profesor
de física experimental en el laboratorio de Cavendish, y rector del Trinity College (19181940). También fue presidente de la Royal Society (1915-1920) y profesor de filosofía
natural de la Institución regia de Gran Bretaña (1905-1918).
En 1906 Thomson recibió el Premio Nobel de Física por su trabajo sobre la conducción
de la electricidad a través de los gases. Se le considera el descubridor del electrón por sus
experimentos con el flujo de partículas (electrones) que componen los rayos catódicos.
Teórico y experimentador, Thomson elaboró en 1898 la "teoría del pudín de ciruelas" de
la estructura atómica, en la que sostenía que los electrones eran como 'ciruelas' negativas
incrustadas en un 'puddíng' de materia positiva. En 1908 fue nombrado sir.
Fue padre de George Paget Thomson, Premio Nobel de Física en 1937.
Modelo atómico de Bohr
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Diagrama del modelo atómico de Bohr.
Niels Bohr se basó en el átomo de hidrógeno para realizar el modelo que lleva su nombre.
Bohr intentaba realizar un modelo atómico capaz de explicar la estabilidad de la materia
y los espectros de emisión y absorción discretos que se observan en los gases. Describió
el átomo de hidrógeno con un protón en el núcleo, y girando a su alrededor un electrón.
El modelo atómico de Bohr partía conceptualmente del modelo atómico de Rutherford y
de las incipientes ideas sobre cuantización que habían surgido unos años antes con las
investigaciones de Max Planck y Albert Einstein. Debido a su simplicidad el modelo de
Bohr es todavía utilizado frecuentemente como una simplificación de la estructura de la
materia.
En este modelo los electrones giran en órbitas circulares alrededor del núcleo, ocupando
la órbita de menor energía posible, o la órbita más cercana al núcleo posible. El
electromagnetismo clásico predecía que una partícula cargada moviéndose de forma
circular emitiría energía por lo que los electrones deberían colapsar sobre el núcleo en
breves instantes de tiempo. Para superar este problema Bohr supuso que los electrones
solamente se podían mover en órbitas específicas, cada una de las cuales caracterizada
por su nivel energético. Cada órbita puede entonces identificarse mediante un número
entero n que toma valores desde 1 en adelante. Este número "n" recibe el nombre de
Número Cuántico Principal.
Bohr supuso además que el momento angular de cada electrón estaba cuantizado y sólo
podía variar en fracciones enteras de la constante de Planck. De acuerdo al número
cuántico principal calculó las distancias a las cuales se hallaba del núcleo cada una de las
órbitas permitidas en el átomo de hidrógeno.
Estos niveles en un principio estaban clasificados por letras que empezaban en la "K" y
terminaban en la "Q". Posteriormente los niveles electrónicos se ordenaron por números.
Cada órbita tiene electrones con distintos niveles de energía obtenida que después se
tiene que liberar y por esa razón el electrón va saltando de una órbita a otra hasta llegar a
una que tenga el espacio y nivel adecuado, dependiendo de la energía que posea, para
liberarse sin problema y de nuevo volver a su órbita de origen.
El modelo atómico de Bohr constituyó una de las bases fundamentales de la mecánica
cuántica. Explicaba la estabilidad de la materia y las características principales del
espectro de emisión del hidrógeno. Sin embargo no explicaba el espectro de estructura
fina que podría ser explicado algunos años más tarde gracias al modelo atómico de
Sommerfeld. Históricamente el desarrollo del modelo atómico de Bohr junto con la
dualidad onda-corpúsculo permitiría a Erwin Schrödinger descubrir la ecuación
fundamental de la mecánica cuántica.
[editar] Postulados de Bohr
En 1913 Niels Bohr,desarrolló su célebre modelo atómico de acuerdo a cuatro postulados
fundamentales:
1. Los electrones orbitan el átomo en niveles discretos y cuantizados de energía, es
decir, no todas las órbitas están permitidas, tan sólo un número finito de éstas.
2. Los electrones pueden saltar de un nivel electrónico a otro sin pasar por estados
intermedios.
3. El salto de un electrón de un nivel cuántico a otro implica la emisión o absorción
de un único cuanto de luz (fotón) cuya energía corresponde a la diferencia de
energía entre ambas órbitas.
4. Las órbitas permitidas tienen valores discretos o cuantizados del momento angular
orbital L de acuerdo con la siguiente ecuación:
Donde n = 1,2,3,… es el número cuántico angular o número cuántico principal.
La cuarta hipótesis asume que el valor mínimo de n es 1. Este valor corresponde a un
mínimo radio de la órbita del electrón de 0.0529 nm. A esta distancia se le denomina
radio de Bohr. Un electrón en este nivel fundamental no puede descender a niveles
inferiores emitiendo energía.
Se puede demostrar que este conjunto de hipótesis corresponde a la hipótesis de que los
electrones estables orbitando un átomo están descritos por funciones de onda
estacionarias.
Niels Bohr
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Niels Bohr
Físico danés
Nacimiento:
7 de octubre de
1885
Copenhague,
Dinamarca
Fallecimiento: 18 de noviembre
de 1962
Copenhague,
Dinamarca
Niels Henrika David Böhr (Copenhague, Dinamarca, 7 de octubre de 1885 Copenhague, Dinamarca, 18 de noviembre de 1962) fue un físico danés que realizó
importantes contribuciones para la comprensión de la estructura del átomo y la mecánica
cuántica.
Nació en Copenhague, hijo de Christian Bohr y Ellen Adler. Tras doctorarse en la
Universidad de Copenhague en 1911, completó sus estudios en Manchester, Inglaterra a
las órdenes de Ernest Rutherford. Basándose en las teorías de éste, publicó su modelo
atómico en 1913, introduciendo la teoría de las órbitas cuantificadas , lo de los orbitales
electrónicos vendría con la teoría mecánica cuántica, en torno al núcleo atómico de forma
que los orbitales exteriores contaban mayor número de electrones que los próximos al
núcleo.
En su modelo, además, los electrones podían caer desde un orbital exterior a otro interior,
emitiendo un fotón de energía discreta, hecho sobre el que se sustenta la mecánica
cuántica.
En 1916, Bohr comenzó a ejercer de profesor en la Universidad de Copenhague,
accediendo en 1920 a la dirección del recientemente creado Instituto de Física Teórica.
En 1922 recibió el Premio Nobel de Física por sus trabajos sobre la estructura atómica y
la radiación.
Bohr, además concibió el principio de la complementariedad según el cual, los
fenómenos pueden analizarse de forma separada cuando presentan propiedades
contradictorias. Así por ejemplo, los físicos, basándose en este principio, concluyeron
que la luz presentaba una dualidad onda-partícula mostrando propiedades mutuamente
excluyentes según el caso.
Para este principio, Bohr encontró además aplicaciones filosóficas que le sirvieron de
justificación. No obstante, la física de Bohr y Max Planck era denostada por Albert
Einstein que prefería la claridad de la de formulación clásica.
Uno de los más famosos estudiantes de Bohr fue Werner Heisenberg que se convirtió en
líder del proyecto alemán de bomba atómica. Durante la ocupación nazi de Dinamarca,
Bohr permaneció allí a pesar de tener ascendencia judía. En 1941 Bohr recibió la visita de
Heisenberg en Copenague, sin embargo no llegó a comprender su postura; Heisenberg y
la mayoría de los físicos alemanes estaban a favor de impedir la producción de la bomba
atómica para usos militares, aunque deseaban investigar las posibilidades de la tecnología
nuclear.
En 1943 Bohr escapó a Suecia para evitar su arresto, viajando posteriormente a Londres.
Una vez a salvo, apoyó los intentos anglo-americanos para desarrollar armas atómicas, en
la creencia errónea de que la bomba alemana era inminente, y trabajó en Los Álamos,
Nuevo México (EE.UU.) en el Proyecto Manhattan.
Después de la guerra, abogando por los usos pacíficos de la energía nuclear, retornó a
Copenhague, ciudad en la que residió hasta su fallecimiento en 1962.
La obra Copenhagen, escrita por Michael Frayn y representada durante un tiempo en
Broadway, versaba sobre lo que pudo ocurrir en el encuentro que mantuvieron Bohr y
Heisenberg en 1941. En 2002 apareció la versión cinematográfica del libro, dirigida por
Howard Davies.
El elemento químico Bohrio se llamó así en honor a este ilustre científico.