sábado, 21 de noviembre de 2009

Plasma, el cuarto estado de la materia


¿Como cuarto estado? ¿Es que no existen tres estados? Existe el gas, el líquido y el sólido...¿existen mas estados?
Pues si que existen, y ademas uno de ellos es el estado mas abundante en el universo: el plasma. Existe todavía un quinto estado de la materia: los condensados de Bose-Einstein, predichos por Bose y Einstein en 1924, realizados en el laboratorio durante el año 1995 por Eric Cornell, Wolfgan Ketterle y Carl Wieman. Ganadores éstos del Nobel en el 2001, pudieron enfriar átomos hasta casi dejarlos inmóviles. Éste nuevo estado poseen propiedades que otros estados no poseen como la superconductividad y la superfluidez.

Hablamos todos los días de televisores de plasma, pero ¿que es el plasma?

El plasma es gas que debido a una corriente eléctrica elevada o a mucha temperatura ha sido capaz de perder un electrón, formándose a la vez una especie cargada positivamente o catión.
Entonces, ¿porque no se le llama gas cargado, simplemente? porque posee propiedades físicas diferentes, por ejemplo conduce la electricidad de una manera espectacular.



La manera en como lo conocemos es por las famosas lámparas de plasma o bolas de plasma. Con un pequeño generador de Van Graff en su interior, genera una cierta cantidad de corriente eléctrica, que el plasma nos la puede hacer visible de forma espectacular mediante rayos de colores.

De hecho, esta cantidad de corriente es capaz de ionizar también el aire del exterior pudiendo hacer encender una lampara fluorescente sin tocar la bola de plasma. Las lamparas fluorescentes funcionan también mediante plasma. Existe una cierta cantidad de vapor de mercurio a baja presión en su interior, que al pasar una pequeña cantidad de corriente eléctrica, se convierte en plasma y emite luz. Esta luz excita la substancia fluorescente del tubo de vidrio, que al haber gran cantidad multiplica el efecto del mercurio. El tubo emitirá luz gastando relativamente poco.



Otro ejemplo de plasma es toda la zona por la que pasa un rayo, y el mismo Sol y las estrellas, que se encuentran en su gran mayoría formado por plasma.

Sergio

jueves, 12 de noviembre de 2009

¡¡¡10 000 VISITAS!!!

¡¡¡Ya hemos llegado a las 10000 visitas y sigue subiendo!!!Estoy muy contento y emocionado por el resultado del blog durante estos dos últimos meses. Casi se puede decir que hemos doblado la cantidad de personas que nos visitan, y sigue en aumento, ¡¡¡casi exponencial!!!

Gracias a todos por conectarse y a todos los nuevos seguidores del blog, así como los subscriptores del canal de Cluster de youtube, que ya suman entre amigos y subscriptores 47...

¡¡¡Un saludo bien grande!!!

Nos seguimos viendo en Cluster.

Sergio

miércoles, 11 de noviembre de 2009

Espectros de emisión Parte 2


El descubrimiento de lineas discontinuas en los espectros de emisión de los diferentes elementos no podía explicarse según la teoría electromagnética de la época, perfectamente asentada en la comunidad científica. Según la teoría electromagnética de Maxwell el electrón al girar tendría que perder energía de forma continua. De esta manera no tendría mas remedio que perder velocidad y caer hasta el núcleo.

Fue necesaria la implicación de varios genios para que surgiera una nueva disciplina: la mecánica cuántica.

Tras la aportaciones de Planck, Einstein y otros investigadores, Niels Bohr diseñó un átomo que podía explicar las líneas espectrales. Partiendo del átomo de Rutherford colocó el núcleo atómico en el centro y los electrones girando como planetas alrededor de él. Los electrones al girar no perdían energía y por ello no caían hacia el núcleo. Si aplicábamos energía al átomo el electrón lo único que podía hacer era subir de nivel a otra órbita superior. Al descender hacia su órbita inicial desprendería energía en forma de luz, que podrían verse como lineas espectrales. Es decir, que la energía estaba cuantizada, la energía no sería continua sino que tan solo podría estar permitida para unas longitudes de onda, características de cada elemento.



Éste fue unos de los gérmenes que hicieron desarrollar la teoría cuántica, en estos momento totalmente aceptada. Posteriormente el átomo de hidrógeno fue descrito por otro genio: Irwin Schrondinger. Pero eso ya es otra historia.

¡¡Mas espectros!!

Espectro de Mercurio:



Espectro de Neón:



Desde luego tanto Bohr como Einstein hicieron buen trabajo. ¡¡Os podéis tomar un descanso!!



Sergio

miércoles, 4 de noviembre de 2009

Espectros de emisión Parte 1


Cuando pasa luz blanca a través de un prisma podemos separar sus diferentes colores. Este experimento lo realizó Newton en 1660, y fue recreado por este mismo blog en el artículo "Sacando los colores" de Abril de este mismo año.
Newton estaba obsesionado con la luz. Incluso llegó a clavarse una aguja de coser en el ojo, para averiguar si su percepción variaba con la presión. En el epitafio de Newton hay una frase muy famosa de Alexander Pope:

"La naturaleza y sus leyes yacían ocultas en la noche;dijo Dios"que se haga Newton", y se hizo la luz."

De todas formas no hemos venido a hablar de Newton, sino de los espectros. El espectro de la luz blanca es el espectro del continuo. En él se pueden observar todos los colores del arco iris. Yendo un poco mas allá podemos decir que la luz es en realidad una onda electromagnética, y que el visible es tan solo una pequeña parte del espectro electromagnético total. También existe las ondas de radio, el microondas, el infrarojo, el ultravioleta, los rayos X y los rayos Gamma.



Si calentamos una substancia lo suficiente, o aplicamos una fuerte diferencia de potencial entre los bornes de una lámpara con un cierto gas en su interior, podemos hacer que este gas o esta substancia emita luz. No obstante, si separamos esta luz en sus diferentes colores no observaremos un espectro continuo, sino un espectro discontinuo. Es decir, tan solo veremos unas pocas lineas. Esto es un espectro de emisión. Y cada elemento posee uno característico.

Diferentes espectros de emisión:



El Experimento:

En el siguiente experimento hemos utilizado una lámpara espectral de Nitrógeno a baja presión, y hemos conectado entre los bornes 7000 V de corriente continua, haciendo excitar el gas de su interior. Al excitarse, éste emitirá luz, que podremos descomponer usando una red de difracción:



¿Porque no se ven todos los colores? ¿Porque aparecen lineas o rayas espectrales?
¿Se puede hacer de otra forma mas fácil?

Todas estas preguntas se resuelven en el siguiente artículo: Espectros de emisión parte 2.

Sergio

lunes, 2 de noviembre de 2009

Freqüències de Eugènia Balcells



Es muy rara la unión entre artistas y científicos, entre lo que es comúnmente conocido como arte (dentro del ámbito de letras) y la ciencia. Y es una verdadera lástima. Personalmente creo que existe arte en la ciencia, y ha de existir ciencia en todo lo que es arte. Y es mi impresión que son ramas realmente unidas aunque paradójicamente existan muchísimas personas que las desvinculen. En este caso estamos de enhorabuena, porque en las últimas semanas se produjo el milagro, la unión entre ambas. En el espacio Arts Santa Monica de Barcelona hay en estos momentos expuesta la última obra de Eugènia Balcells. Su nombre es Freqüències (frecuencias en catalán) y representa justamente esto. La unión entre arte y ciencia.

Freqüències es una obra muy personal de Eugènia, que une parte de su universo personal con las frecuencias de emisión obtenidas de diferentes elementos. La obra consta de tres estadios, un vídeo donde se entremezclan los colores con las energías (por frecuencia), una mezcla de vídeo y oscuridad rotatoria y una tabla periódica final donde los elementos están representados por su espectro de emisión.



Si no sabéis mucho sobre espectros y tenéis curiosidad, os espero en el próximo artículo de Cluster, en el que hablaremos mas sobre estos fantásticos experimentos. Y si pasáis por Barcelona, no dejéis de ver la obra de Eugènia, la entrada es gratis.
En el siguiente vídeo Eugènia nos habla sobre su obra (vídeo en català).




Sergio

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