lunes, 11 de noviembre de 2013

Las Ondas Electromagnéticas.

Historia del electromagnetismo:

EL MAGNETISMO HASTA EL AÑO 1.800
En el caso del magnetismo, al igual que en el de la electricidad, desde tiempos remotos el hombre se dio cuenta de que el mineral magnetita o imán (un óxido de hierro) tenía la propiedad peculiar de atraer el hierro. Tanto Tales de Mileto como Platón y Sócrates escribieron acerca de este hecho.
En el periodo comprendido entre los años 1.000 - 1.200 d.C. se hizo la primera aplicación práctica del imán. Un matemático chino, Shen Kua (1.030-1.090) fue el primero que escribió acerca del uso de una aguja magnética para indicar direcciones, que fue el antecedente de la brújula. Este instrumento se basa en el principio de que si se suspende un imán en forma de aguja, de tal manera que pueda girar libremente, uno de sus extremos siempre apuntará hacia el norte.
Más tarde, después del año 1.100, Chu Yu informó que la brújula se utilizaba también para la navegación entre Cantón y sumatra.
La primera mención europea acerca de la brújula fue dada por un inglés, Alexander Neckham (1.157-1.217). Hacia 1.269 petrus Peregrinus de Maricourt, un cruzado francés, hizo una descripción detallada de la brújula corno instrumento de navegación.
En el año 1.600 el inglés William Gilbert (1.544 – 1.603), médico de la reina Isabel I, publicó un famoso tratado, De magnete, en el que compendió el conocimiento que se tenía en su época sobre los fenómenos magnéticos. Analizó las diferentes posiciones de la brújula y propuso que la Tierra es un enorme imán, lo que constituyó su gran contribución. De esta forma pudo explicar la atracción que ejerce el polo norte sobre el extremo de una aguja imantada. Asimismo, Gilbert se dio cuenta de que cada imán tiene dos polo, el norte (N) y el sur (S), que se dirigen hacia los respectivos polos terrestres. Descubrió que polos iguales se repelen, mientras que polos distintos se atraen, y que si un imán se calienta pierde sus propiedades magnéticas, las cuales vuelve a recuperar si se le enfría a la temperatura ambiente.
El científico francés Coulomb, el que había medido las fuerzas entre caras eléctricas, midió con su balanza las fuerzas entre los polos de dos imanes. Descubrió que la magnitud de esta fuerza varía con la distancia entre los polos. Mientras mayor sea la distancia, menor es la fuerza.


 MAXWELL:

Nació el 13 de junio de 1831 en Edimburgo, en el seno de una familia
acomodada. . Desde joven, Maxwell mostró grandes dotes para las matemáticas. A los quince años contribuyó a la Royal Society de Edimburgo con un trabajo tan bueno que
mucha gente negaba que hubiera sido formulado por un muchacho. Al año siguiente conoció a William Nicol, un físico escocés quien lo interesó en el fenómeno de la luz. En 1850 entró a Cambridge, en donde se graduó en 1854. Trabajo como profesor en el Marischal College de Aberdeen en 1856, en Kings College en 1860 hasta el 1865, cuando regresa a su casa en Escocia. Hacia viajes periódicos a Cambridge donde se convirtió profesor de Física Experimental en 1871.
  Su primera gran aportación a la ciencia fue la descripción de la naturaleza de los anillos de Saturno. Maxwell propuso la naturaleza fragmentaria de estos, como luego comprobaría la nave Voyager. También estudio el calor y el movimiento de los gases, para formular la teoría cinética de los gases de Maxwell-Boltzmann, que muestra la relación entre temperatura, calor y movimiento molecular. El trabajo de Maxwell más importante y definitivo para el Siglo XX se realizó entre 1864 y 1873. Durante estos años, dio forma matemática a las especulaciones de Michael Faraday sobre las líneas de fuerza magnéticas y la electricidad. Mediante cuatro ecuaciones, el matemático pudo expresar el comportamiento de los campos eléctricos y magnéticos y sus interrelaciones. Su teoría demostró que la electricidad y el magnetismo no podían existir aisladamente, por lo tanto se hace referencia a su obra como la teoría del electromagnetismo. Murió de cáncer antes de llegar a los cincuenta años. Una muerte prematura que le impidió atestiguar el descubrimiento del espectro de ondas electromagnéticas por el físico alemán Heinrich Hertz.
   

HEINRICH HERTZ (1857-1894)
Profesor de la Escuela Politécnica de Karlsruhe, en Alemania, se interesó en la teoría electromagnética propuesta por Maxwell. La reformuló matemáticamente logrando que las ecuaciones fueran más sencillas, y simétricas. Desde 1884 Hertz pensó en la manera de generar y detectar en un laboratorio las ondas electromagnéticas que Maxwell había predicho. Después de mucho trabajo y de experiencias sin éxito, en 1887 construyó un dispositivo con el que logró su fin. El experimento que realizó fue a la vez genial y sencillo.

Utilizó un carrete o bobina de Ruhmkorff; que es un transformador que produce un voltaje muy alto. En seguida conectó el carrete a un dispositivo formado por dos varillas de cobre (Figura 29); en uno de los extremos de cada varilla añadió una esfera grande y en el otro una pequeña. Cada una de las esferas grandes servía como condensador para almacenar carga eléctrica. Una vez hecha la conexión, en cierto instante el voltaje entre las esferas chicas era lo suficientemente grande para que saltara una chispa entre ellas. Hertz razonó que al saltar estas chispas se produciría un campo eléctrico variable en la región vecina a las esferas chicas, que según Maxwell debería inducir un campo magnético, también variable. Estos campos serían una perturbación que se debería propagar, es decir, debería producirse una onda electromagnética. De esta forma, Hertz construyó un radiador de ondas electromagnéticas. Efectivamente, al conectar el carrete de Ruhmkorff a su dispositivo, Hertz observó que saltaban chispas entre las esferas chicas de manera intermitente. Así logró construir un generador de ondas electromagnéticas.
 
 
John Herschel (1792-1891)
Uno de los científicos más conocidos de principios del siglo XIX en Inglaterra fue John F. W. Herschel (1792-1871), hijo del famoso astrónomo Sir William Herschel, el descubridor del planeta Urano. John Herschel estudió en Cambridge y se graduó con los más altos honores en matemáticas. Sus intereses científicos se extendieron a distintas áreas, como la óptica, la cristalografía, la mineralogía, la geología, la meteorología, la química y otras más, pero desde luego su campo principal de trabajo fue la astronomía, en donde hizo importantes contribuciones. Una de ellas fue el descubrimiento de las órbitas elípticas de las estrellas dobles y la demostración de que se mueven de acuerdo con las leyes de Newton, lo que amplió la aplicación de la teoría newtoniana, del sistema solar a todo el universo; otra de sus contribuciones fue hacer la cartografía completa de los hemisferios celestes.
 
Wilhelm
Röntgen (1845-1923)
 
Fue un físico alemán, de la Universidad de Würzburg, que el 8 de noviembre de 1895 produjo radiación electromagnética en las longitudes de onda correspondiente a los actualmente llamados rayos X. En los años siguientes, Röntgen publicó unos estudios «sobre un nuevo tipo de rayos»,[2] que fueron traducidos al inglés, francés, italiano y ruso.
Por su descubrimiento fue galardonado en 1901 con el primer premio Nobel de Física. El premio se concedió oficialmente «en reconocimiento de los extraordinarios servicios que ha brindado para el descubrimiento de los notables rayos que llevan su nombre». Röntgen donó la recompensa monetaria a su universidad. De la misma forma que Pierre Curie haría varios años más tarde, rechazó registrar cualquier patente relacionada a su descubrimiento por razones éticas. Tampoco quiso que los rayos llevaran su nombre, sin embargo en alemán los rayos X se siguen conociendo como Röntgenstrahlen (rayos Röntgen).

Henri Becquerel(1852-1903)


 Fue un físico francés descubridor de la radiactividad y galardonado con el Premio Nobel de Física del año 1903.En el año 1896 descubrió una nueva propiedad de la materia que posteriormente se denominó radiactividad. Este fenómeno se produjo durante su investigación sobre la fosforescencia. Al colocar sales de uranio sobre una placa fotográfica en una zona oscura, comprobó que dicha placa se ennegrecía. Las sales de uranio emitían una radiación capaz de atravesar papeles negros y otras sustancias opacas a la luz ordinaria. Estos rayos se denominaron en un principio rayos Becquerel en honor a su descubridor. También este personaje gracias a sus valiosas investigaciones y descubrimientos hizo aportes al modelo atómico.

Ernest Rutherford(1871-1937)


Ernest Rutherford, OM, PC, FRS, conocido también como Lord Rutherford fue un físico y químico neozelandés.
Se dedicó al estudio de las partículas radioactivas y logró clasificarlas en alfa (α), beta (β) y gamma (γ). Halló que la radiactividad iba acompañada por una desintegración de los elementos, lo que le valió ganar el Premio Nobel de Química en 1908. Se le debe un modelo atómico, con el que probó la existencia del núcleo atómico, en el que se reúne toda la carga positiva y casi toda la masa del átomo. Consiguió la primera transmutación artificial con la colaboración de su discípulo Frederick Soddy.
 
http://www.capzles.com/6cf69b46-ef33-4a4a-9e38-b59dc5bf5898

Leer más:
http://www.monografias.com/trabajos13/electmag/electmag.shtml#ixzz2kL5afis7

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