Tarea 1
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Historia de fotones.
Premio nobel para Einstein ¿Para qué?
Albert
Einstein en 1905 propone que la radiacion electromagnética de la luz visible
esta compuesta por haz de particulas = corpusculas de fotones.
Nombre
`foton' introdujo Lewis. Un foton es una particula elemental con masa cero y no
puede estar en reposo.
En 1921
Albert Einstein recibi premio de Nobel de Física por su teoria del foton
aplicada al efecto fotoelectrico donde los fotones de la luz expulsaria
electrones de la superficie de metal.
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Efecto Doppler
¿Que es
la frecuencia y de la longitud de la radiacion de la luz (y de radiacion
electromagnetica)? y como es relacionada con energia de la radiacion?
La frecuencia de la onda determina el color: 4×1014 Hz
es la luz roja, 8×1014 Hz es la luz violeta, y entre estos (en
el rango de 4-8×1014 Hz) están todos los otros colores del arco iris.
La longitud de onda es inversamente proporcional a la
frecuencia, por lo que una onda electromagnética con una frecuencia más alta
tiene una longitud de onda más corta, y viceversa.
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Explica el efecto de
Doppler de onda de sonido, sonido de ambulancia, cambio de tono de sirena.
¿ Has notado cómo el tono de las sirenas
de las ambulancias, de los bomberos o de la policía, cambia a medida que
el auto se nos acerca?. La frecuencia es mayor a medida que el auto se nos
acerca, luego, cambia súbitamente a una frecuencia menor a medida que se aleja. Este fenómeno
es conocido como el Efecto
Doppler. (La frecuencia es el
número de vibraciones completas por segundo medidas en una posición fija).
En
este dibujo se puede ilustrar este efecto. La fuente sonora se mueve hacia la
derecha, con una cierta velocidad, emitiendo ondas que se propagan en círculos
centrados en la posición de la fuente (los observadores están ubicados uno
adelante y otro atrás de la fuente en el momento que se generan las ondas.)
La
frecuencia de la fuente sonora no cambia, pero cuando la fuente se
acerca hacia el observador de adelante, más ondas se acumulan entre ellos. La
longitud de onda se acorta. Aunque la velocidad del sonido no cambia, la
frecuencia del sonido detectado aumenta.
En
cambio, cuando la fuente se aleja del detector (de la persona que está detrás),
la longitud de onda aumenta y la frecuencia detectada es menor. El efecto
Doppler también se presenta si la fuente se encuentra estacionaria, y el
detector está en movimiento.
Si
la fuente emisora está detenida (sin movimiento) ambos observadores percibirán
la misma frecuencia en la misma longitud de onda.
Si
la fuente emisora se mueve hacia adelante las ondas se juntan (se acortan)
aumentando la frecuencia. Para el observador de atrás, las ondas se alargan (se
separan), disminuyendo la frecuencia.
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¿Cual es el efecto de Doppler de la luz? Significativo
De acuerdo con el segundo postulado de la
Teoría Espacial de la Relatividad, dos observadores que están en movimiento
relativo el uno con respecto al otro miden para un rayo de luz la misma
velocidad, independientemente de quien haya disparado el rayo de luz hacia el
otro, e independientemente de que se estén acercando o alejando.
La
Teoría Especial de la Relatividad nos dice que dos personas medirán para un
rayo de luz exactamente la misma velocidad. Pero no nos dice que la frecuencia
relativa de las ondas electromagnéticas que forman a dicho rayo de luz se
mantendrá igual independientemente de que el rayo de luz sea enviado por
alguien que se esté alejando o acercando de nosotros. Gracias a un fenómeno
conocido como el efecto Doppler, podemos saber si la persona que nos envió un
rayo de luz se está acercando o alejando de nosotros siempre y cuando
conozcamos el color de la luz (que depende directamente de la frecuencia de la
onda electromagnética del haz que nos está llegando).
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Espectroscopia de
Mossbauer. ¿Para que recibió premio nobel?
Rudolf
Mössbauer experimentaba con el isótopo 191Ir, investigando la fluorescencia nuclear
resonante de éste elemento como parte de su trabajo de tesis doctoral, notando
una irregularidad en el conteo de radiación gamma que era parte de su experimento.
En lugar de simplemente ignorar este efecto –que, por cierto, era bastante
menor- como ya lo habían hecho decenas de investigadores que trabajaban en este
campo en todo el mundo, Rudof Mössbauer dedicó sus esfuerzos a encontrar el
origen de esta anomalía, entenderla y explicarla desde los puntos de vista
experimental y teórico. La solución de este asunto dio origen a uno de los grandes
métodos de la ciencia, ya que la EM es considerada actualmente la más fina y
penetrante de las herramientas para “sondear” las características y reacción de
una gran cantidad de materiales; llegando a los limites que impone la
Naturaleza expresados en el principio de incertidumbre de Heisemberg.
Rudolf
Mössbauer publicó su trabajo en 1958, sacudiendo a la comunidad científica con
una herramienta tan poderosa y aplicable en prácticamente todos los campos de las
ciencias naturales, que se le otorgó el premio Nobel en 1961; distinguiéndolo como
el único Nobel (hasta ahora) otorgado por la primera publicación de un trabajo y
como uno de los más rápidamente otorgados.
Efecto
de aberracion de la luz. Astronomo y sacerdote James Bradley (. . . -1762).
Signicativo de efecto. No es tarea sobre defectos de instrumentos opticos.
En 1725, James
Bradley, entonces profesor Saviliano de Astronomia en la universidad de Oxford, intentó medir la distanc a una estrella observando su orientación en dos diferentes épocas del año.
La posición de la Tierra cambiaba mientras orbitaba alrededor delSol y, por consiguiente, proporcionaba una gran línea de base
para la triangulación de la estrella. Para su sorpresa, encontró que las
estrellas fijas mostraban un movimiento sistemático aparente, relacionado con
la dirección del movimiento de la Tierra en su órbita y no dependía, como se había anticipado, de la posición de
la Tierra en el espacio.
El descubrimiento de
Bradley, la llamada aberración estelar, es análoga a la situación que se produce
cuando caen gotas de lluvia. Una gota de lluvia, aunque caiga verticalmente con
respecto a un observador en reposo en la tierra, cae en ángulo para un
observador en movimiento. De este modo, un modelo corpuscular de la luz podría
explicar la aberración estelar muy fácilmente. Por otra parte, la teoría
ondulatoria también brinda una explicación satisfactoria, siempre que el éter permanezca
totalmente quieto cuando la Tierra lo surca.
La diferencia máxima entre
la posición observada y la posición real de un astro alcanza un máximo de 20.47
segundos de arco denominándose constante de aberración. La tangente
trigonométrica de la constante de
aberración se aproxima mucho a la razón de la velocidad orbital terrestre a la
velocidad de la luz (esta fórmula sencilla es una aproximación a la fórmula relativista exacta).
Bibliografia:
http://sistemas.fciencias.unam.mx/~fam/EsMossb.pdf
http://www.quimicanuclear.org/pdf_memorias2006/simposio/JESUS_SOBERON.pdf
