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En esta pagina web esta todo lo que necesites saber sobre el modelo atomomico de Bohr

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Modelo Atómico de Bohr: Definición, limitaciones y caracteristicas

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Conoce el Modelo Atomico de Bohr desde sus antecedentes históricos hasta sus características distintivas, experimentos clave, y limitaciones.

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Web con cosas interesantes sobre el modelo atomico de dalton, su importancia, en que consistia etc…

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Biografia con otro poco de informacion sobre el modelo atomico

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(Eaglesfield, Gran Bretaña, 1766 - Manchester, 1844) Químico y físico británico al que se debe la primera formulación moderna de la teoría atómica. Pese a recibir una educación precaria a causa de las penurias económicas, una inagotable curiosidad y afán de conocimientos le permitió completar su formación y obtener cierto prestigio con sus primeros trabajos científicos, que versaron sobre los gases y sobre una enfermedad visual que padeció, posteriormente llamada daltonismo.

John Dalton

Reconocido ya como científico y con una sólida posición académica, Dalton descubrió la llamada ley de las proporciones múltiples, que rige el peso de los elementos que intervienen en una reacción química, y propuso como interpretación de la misma toda una teoría sobre la constitución de la materia que retomaba el atomismo griego: es el llamado modelo atómico de Dalton, que, vigente a lo largo de todo el siglo XIX, posibilitaría los impresionantes avances registrados por la química durante ese periodo. En este sentido, la contribución de Dalton posee una trascendencia casi equiparable a la del "padre de la química", Antoine Lavoisier, que había sentado los fundamentos y métodos de la nueva ciencia a finales de la centuria anterior.
Biografía
Miembro de una familia muy humilde, en su infancia ayudaba con su hermano a su padre en el trabajo del campo y en la pequeña tienda familiar donde tejían vestidos, mientras que su hermana Mary ayudaba a su madre en las tareas de la casa y vendía papel, tinta y plumas. Aunque su situación económica era bastante precaria, los hermanos recibieron cierta educación en la escuela cuáquera más cercana, a diferencia de otros niños de la misma condición.

El maestro de la escuela cuáquera de Pardshow Hall proporcionó a John Dalton una buena base y le transmitió el afán por la búsqueda incansable de nuevos conocimientos. Un cuáquero rico, Elihu Robinson, se convirtió en su mentor y en otra fuente de estímulo hacia las matemáticas y las ciencias (especialmente la meteorología). Con sólo doce años de edad, John Dalton abrió una escuela en su localidad natal, Eaglesfield. Aunque supo manejar los problemas con sus alumnos mayores que él, después de dos años se vio obligado a abandonar su proyecto debido al bajo salario, y tuvo que volver a las tareas del campo trabajando para un tío suyo.

En 1781 John Dalton se unió a su hermano como asistente de George Bewley en su escuela de Kendall. Cuando George Bewley se retiró, su hermano y él abrieron su propia escuela, donde ofrecían clases de inglés, latín, griego y francés, además de veintiún temas relacionados con las matemáticas y las ciencias. Su hermana se trasladó con ellos para ayudarles en la casa. A pesar de tener unos sesenta alumnos, a veces se veían obligados a trabajar en tareas auxiliares para mantenerse.

John Dalton

John Gough, el hijo ciego de un rico comerciante, se hizo amigo de John Dalton y se convirtió en su nuevo mentor. Le enseñó lenguas, matemáticas y óptica, además de compartir con Dalton su biblioteca. El interés de Dalton se extendió hacia la neumática, la astronomía y la geografía, y en 1787 comenzó a obtener ingresos extraordinarios impartiendo conferencias. También se dirigió a un museo cercano con una oferta para vender los once volúmenes clasificados de su colección botánica. Coleccionaba mariposas y estudiaba los caracoles, las garrapatas y los gusanos; también medía su ingesta de alimentos y la comparaba con los residuos producidos por el organismo. Al mismo tiempo preparaba su ingreso en la escuela de medicina, pero su familia lo desanimó por falta de dinero y de confianza en él.

A la edad de 26 años, Dalton descubrió que ni él ni su hermano eran capaces de distinguir los colores. Le regaló a su madre unas medias (que él creía azules) y ella le preguntó sorprendida por qué le había obsequiado con unas medias moradas, color que no era apropiado para una mujer cuáquera. Dos años después, en su primer artículo científico importante, Hechos extraordinarios relativos a la visión de los colores (1794), John Dalton proporcionaría una descripción científica sobre este fenómeno, que posteriormente se conocería con el nombre de daltonismo.

Un año antes, en 1793, Dalton había publicado su primer libro, Observaciones y ensayos meteorológicos, donde defendía la tesis de que el aire no es una combinación química, sino una mezcla meramente física de gases. Ese mismo año se trasladó a Manchester como tutor y profesor de física y matemáticas del New College de esta ciudad, fundado por los presbiterianos, y cuyo prestigio rivalizaba entonces con el de las universidades de Oxford y Cambridge. Inmediatamente se inscribió en la Biblioteca de Manchester y en la Sociedad Literaria y Filosófica, de la que llegaría a ser secretario y presidente.
Profesor e investigador
Aquellos dos trabajos científicos le habían proporcionado una cierta notoriedad, y, ya con una situación económica más holgada, pudo alternar la enseñanza con las investigaciones en el laboratorio. En 1802, en la memoria titulada Absorción de gases por el agua y otros líquidos, estableció su ley de las presiones parciales (Ley de Dalton), según la cual la presión de una mezcla gaseosa equivale a la suma de las presiones de cada componente. También estableció una relación entre la presión del vapor y la temperatura. Su interés en los gases se derivaba de su afición a los estudios meteorológicos: siempre llevaba consigo sus aparatos del tiempo allí donde fuese, realizando a lo largo de su vida más de doscientas mil observaciones que anotaba en su diario. Gracias a estas observaciones, su mente analítica pudo encontrar relaciones numéricas entre los datos.

En 1803 comenzó a formular su mayor contribución a la ciencia. Se encontraba estudiando la reacción del óxido nítrico con el oxígeno cuando descubrió que la reacción podía tener lugar con dos proporciones diferentes: a veces 1:1,7 y otras 1;3,4 (en peso). Ello llevó a Dalton a establecer la ley de las proporciones múltiples, según la cual, en una reacción química, los pesos de dos elementos siempre se combinan entre sí en proporciones de números enteros pequeños; buscando una interpretación a este fenómeno, comenzó a bosquejar los principios de su teoría atómica.

Los resultados fueron comunicados oralmente ese mismo año y publicados en 1808 en un libro que es su trabajo más famoso: Nuevo sistema de filosofía química. En él adoptó la noción de átomo y estableció los postulados de la teoría constitutiva de la materia que hoy conocemos como teoría atómica de Dalton; dibujó partículas individuales para ilustrar las reacciones químicas y publicó su primera lista de pesos atómicos y símbolos.

No todo el mundo aceptaba la nueva teoría; en 1810 publicó la segunda parte del Nuevo sistema de filosofía química, proporcionando nuevas evidencias empíricas. La tercera parte vería la luz en 1827. Aunque fue miembro de la Real Sociedad desde 1822 y en 1825 recibió la medalla de esta sociedad científica por su trabajo en la teoría atómica, Dalton siempre se consideró a sí mismo como un docente, y se ganó la vida dando clases y conferencias hasta 1833, cuando fue premiado con una pensión civil anual.

El 27 de julio de 1844 falleció de un ataque al corazón. Según su deseo, tras su muerte se le practicó la autopsia para determinar la causa de lo que luego se llamaría daltonismo. La misma demostró que el daltonismo no es un problema del ojo, sino que estaba causado por alguna deficiencia del poder sensorial. Fue enterrado con honores de monarca, en un funeral seguido por más de cuatrocientas mil personas, contraviniendo los principios de los cuáqueros conforme a los que había vivido.
La teoría atómica de Dalton
El concepto de átomo se remonta a los debates entre los filósofos griegos desarrollados desde el siglo VI a.C. Una de las cuestiones que más ocupó a estos pensadores era la determinación de un principio constitutivo y originario ( arjé o arché) común a todos los seres; así, para Tales de Mileto, todas las cosas y también los seres vivos se componen de agua, a partir de la cual se originaron por procesos de evaporación y condensación. Otros filósofos sugirieron como substrato común otras sustancias (por ejemplo, el aire según Anaxímenes) o bien principios de naturaleza más abstracta.

En su fecundo desarrollo, la cuestión del arjé llevaría a los filósofos Leucipo y Demócrito a formular la doctrina atomista, según la cual todos los seres se componen de una pluralidad de partículas de imperceptible magnitud, los átomos (en griego, atomos significa "indivisible"); la combinación de átomos de distinto tamaño y forma en distinto orden y posición explicaba la diversidad de seres que observamos en el mundo físico, pese a que todos ellos están formados por átomos. La doctrina atomista, sin embargo, nunca llegó a plantearse como una hipótesis científica confirmable, sino como una especulación filosófica sobre el arjé que intentaba conciliar las tesis contrapuestas a que habían llegado Parménides y Heráclito. Durante más de veinte siglos, el atomismo quedó archivado como algo de interés secundario entre los científicos, hasta que la idea renació en la primera década del siglo XIX, de la mano de John Dalton.

John Dalton (retrato de Thomas Phillips, 1835)

John Dalton no se había propuesto formular una teoría sobre la constitución de la materia; llegó a ella como consecuencia de sus investigaciones sobre los gases, y su objetivo no era otro que explicar los descubrimientos efectuados en las mismas. En su memoria Absorción de gases por el agua y otros líquidos (1802), había establecido su conocida ley de las presiones parciales: la presión total ejercida por una mezcla gaseosa es igual a la suma de las presiones parciales de cada uno de sus componentes.

Una continuación natural de dichos estudios era investigar la composición de los mismos gases (y especialmente de los óxidos de nitrógeno, de los compuestos oxigenados del azufre y del carbono, del metano, etc.). Repetidas experiencias le conducirían a descubrir la ley de las proporciones múltiples: si en una reacción química se combinan dos o más elementos y se mantiene constante el peso de uno de ellos, el peso de los demás varía según relaciones simples expresables en múltiplos enteros. Dicho de otro modo, las sustancias siempre reaccionan con otras guardando una relación constante entre sus respectivos pesos; pueden combinarse en cantidades grandes o pequeñas, pero siempre se mantiene esa misma proporción.

Para explicar estas relaciones aritméticas, John Dalton supuso que todo elemento debía de estar formado por cantidades de materia concretas, las cuales hacían comprensible la existencia de múltiplos de aquéllas y explicaban que sólo unos valores determinados de sus pesos intervinieran en una reacción. Retomó así la teoría atómica de Demócrito, que consideraba la materia formada por partículas indivisibles. La existencia de espacios interatómicos, por otra parte, justificaba la compresibilidad de los gases, los cambios de estado y el fenómeno de la dilatación, hechos inexplicables si no se tenía en cuenta la discontinuidad de la materia.

El 21 de octubre de 1803, Dalton expuso por primera vez su teoría atómica en una conferencia que pronunció en Manchester, organizada por la Sociedad Literaria y Filosófica, ante un auditorio de siete personas. No es de extrañar la falta de público, porque Dalton no tenía fama de buen orador. Pero su teoría consiguió más divulgación al publicarla, en 1808, en la primera parte de su obra Nuevo sistema de filosofía química.

La teoría atómica de Dalton establecía una serie de postulados fundamentales: los elementos están formados por átomos, partículas materiales minúsculas que no pueden crearse, destruirse ni dividirse; todos los átomos de un determinado elemento son idénticos, tanto en la masa como en sus demás propiedades; los átomos se combinan entre sí en proporciones simples, expresables en números enteros, para formar "átomos compuestos" (lo que hoy llamamos moléculas, concepto que sería introducido por Amadeo Avogadro); todos los "átomos compuestos" de una misma sustancia son idénticos, tanto en la masa como en sus demás propiedades.

La ley de las proporciones múltiples y la hipótesis atómica condujo al mismo Dalton al primer intento de confeccionar un instrumento de utilidad fundamental para la química: una tabla de masas atómicas, que apareció ya en la primera parte del Nuevo sistema de filosofía química. Dalton eligió el hidrógeno como patrón para la tabla de masas atómicas y dio al átomo de ese elemento una masa de 1. Naturalmente, podría haber elegido cualquier otro elemento y cualquier otro valor para su masa atómica, pero el hidrógeno era el más ligero de los elementos y el 1 es el número que permite establecer comparaciones con más facilidad.

La tabla que elaboró Dalton era incorrecta por dos motivos principales: en primer lugar, desconocía la relación correcta de combinación de los átomos en una reacción química, y en segundo lugar, el equipo utilizado en la época para determinar relaciones de masas no era muy preciso. Como resultado de ello, los valores establecidos resultaron notablemente inferiores a los reales. Con todo, su tabla fue un primer paso importante en la determinación de las masas atómicas, y apenas veinte años después, el químico sueco Jöns Jacob Berzelius fue ya capaz de establecer una lista de masas atómicas con valores muy similares a los actualmente aceptados.

Considerada como una de las bases de la ciencia moderna, la teoría atómica de Dalton se revelaría como una hipótesis extraordinariamente fecunda tanto para la química como para la física, y mantuvo su vigencia durante casi un siglo. Hubo que esperar al descubrimiento de las partículas subatómicas (que acabó con el dogma de la indivisibilidad del átomo) para ver cambios sustanciales en el modelo, reflejados en las sucesivamente perfeccionadas teorías atómicas de Joseph John Thomson, Ernest Rutherford, Niels Bohr y Arnold Sommerfeld, ya a principios del siglo XX.

Cómo citar este artículo:
Fernández, Tomás y Tamaro, Elena. "". En Biografías y Vidas. La enciclopedia biográfica en línea [Internet]. Barcelona, España, 2004. Disponible en [fecha de acceso: ].

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(Eaglesfield, Gran Bretaña, 1766 - Manchester, 1844) Químico y físico británico al que se debe la primera formulación moderna de la teoría atómica. Pese a recibir una educación precaria a causa de las penurias económicas, una inagotable curiosidad y afán de conocimientos le permitió completar su formación y obtener cierto prestigio con sus primeros trabajos científicos, que versaron sobre los gases y sobre una enfermedad visual que padeció, posteriormente llamada daltonismo.

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Este enlace explica la biografía de Dalton a que se dedica ,premios y est.

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John Dalton, el científico que veía el mundo de distinto color

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Conocido básicamente por ser el primero en describir el daltonismo, una alteración de la visión que afecta a la capacidad de distinguir los colores, un problema que él mismo padecía, John Dalton destacó también en muchos otros ámbitos científicos.

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Este enlace explica la biografía de Rutherford cuando nació , cuando murió y sus títulos y premios.

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James Rutherford

Grado en Artes, Maestría en Artes, bachiller de ciencias y doctor en ciencias

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Ernest Rutherford, conocido también como Lord Rutherford ( Reino Unido: ; Brightwater, 30 de agosto de 1871- Cambridge, 19 de octubre de 1937), fue un físico neozelandés.

Se dedicó al estudio de las partículas radiactivas 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 para 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 (Soddy recibió más tarde en su carrera también el Premio Nobel de Química en 1921 por sus trabajos sobre isótopos).

Durante la primera parte de su vida se consagró por completo a la investigación, y pasó la segunda mitad dedicado a la docencia y dirigiendo los Laboratorios Cavendish de Cambridge, en donde se descubrió el neutrón. Fue maestro, entre otros, de Niels Bohr y Otto Hahn.

Su padre, James, de origen escocés, era granjero y mecánico, y su madre, Martha Thompson, nacida en Inglaterra, era maestra, que había emigrado antes de casarse. Ambos deseaban dar a sus hijos una buena educación y tratar de que pudiesen proseguir sus estudios.

Rutherford destacó muy pronto por su curiosidad y su capacidad para la aritmética. Sus padres y su maestro lo animaron mucho, y resultó ser un alumno brillante, lo que le permitió entrar en el Nelson College, en el que estuvo tres años. También tenía grandes cualidades para el rugby, lo que le valía ser muy popular en su escuela. El último año, terminó en primer lugar en todas las asignaturas, gracias a lo que ingresó en la Universidad en Nueva Zelanda, en el Canterbury College, en el que siguió practicando el rugby y en el que participó en los clubes científicos y de reflexión. ​

Por esa época empezó a manifestarse el genio de Rutherford para la experimentación: sus primeras investigaciones demostraron que el hierro podía magnetizarse por medio de altas frecuencias, lo que de por sí era un descubrimiento. Sus excelentes resultados académicos le permitieron proseguir sus estudios y sus investigaciones durante cinco años en total en esa Universidad. Se licenció en Christchurch y poco después consiguió la única beca de Nueva Zelanda para estudiar matemáticas, y cubrió sus gastos el último año trabajando como maestro. Obtuvo de ese modo el título de Master of Arts con las mejores calificaciones en matemáticas y física.

En 1894 obtuvo el título de Bachelor of Science, que le permitió proseguir sus estudios en Gran Bretaña, en los Laboratorios Cavendish de Cambridge, bajo la dirección del descubridor del electrón, Joseph John Thomson a partir de 1895. Fue el primer estudiante de ultramar que alcanzó esta posibilidad. Antes de salir de Nueva Zelanda, se comprometió con Mary Newton, una joven de Christchurch. En los laboratorios Cavendish, reemplazaría años más tarde a Thomson.

En primer lugar prosiguió las investigaciones acerca de las ondas hertzianas y sobre su recepción a gran distancia. Hizo una extraordinaria presentación de sus trabajos ante la Cambridge Physical Society, que se publicaron en las Philosophical Transactions de la Royal Society, hecho poco habitual para un investigador tan joven, lo que le sirvió para alcanzar notoriedad.

En diciembre de 1895, empezó a trabajar con Thomson en el estudio del efecto de los rayos X sobre un gas. Descubrieron que los rayos X tenían la propiedad de ionizar el aire, puesto que pudieron demostrar que producía grandes cantidades de partículas cargadas, tanto positivas como negativas, y que esas partículas podían recombinarse para dar lugar a átomos neutros. Por su parte, Rutherford inventó una técnica para medir la velocidad de los iones y su tasa de recombinación. Estos trabajos fueron los que le condujeron por el camino a la fama.

En 1898, tras pasar tres años en Cambridge, cuando contaba con 27 años, le propusieron una cátedra de física en la Universidad McGill de Montreal, que aceptó inmediatamente,​ ya que además la cátedra representaba para él la posibilidad de casarse con su prometida.​​

Henri Becquerel descubrió por esa época ( 1896) que el uranio emitía una radiación desconocida, la "radiación uránica". Rutherford publicó en 1899 un documento esencial, en el que estudiaba el modo que podían tener esas radiaciones de ionizar el aire, situando al uranio entre dos placas cargadas y midiendo la corriente que pasaba. Estudió así el poder de penetración de las radiaciones, cubriendo sus muestras de uranio con hojas metálicas de distintos espesores. Se dio cuenta de que la ionización empezaba disminuyendo rápidamente conforme aumentaba el espesor de las hojas, pero que por encima de un determinado espesor disminuía más débilmente. Por ello dedujo que el uranio emitía dos radiaciones diferentes, puesto que tenían poder de penetración distinto. Llamó a la radiación menos penetrante radiación alfa, y a la más penetrante (y que producía necesariamente una menor ionización puesto que atravesaba el aire) radiación beta.

En 1900, Rutherford se casó con Mary Newton. De este matrimonio nació en 1901 su única hija, Eileen.

Por esa época, Rutherford estudia el torio y se da cuenta, al utilizar el mismo dispositivo que para el uranio, de que abrir una puerta en el laboratorio perturba notablemente el experimento, como si los movimientos del aire pudieran alterar el experimento. Pronto llegará a la conclusión de que el torio desprende una emanación, también radiactiva, puesto que al aspirar el aire que rodea el torio, se da cuenta de que ese aire transmite la corriente fácilmente, incluso a gran distancia del torio.

También nota que las emanaciones de torio solo permanecen radiactivas unos diez minutos y que son partículas neutras. Su radiactividad no se ve alterada por ninguna reacción química, ni por cambios en las condiciones (temperatura, campo eléctrico). Se da cuenta asimismo de que la radiactividad de esas partículas decrece exponencialmente, puesto que la corriente que pasa entre los electrodos también lo hace, y descubre así el periodo de los elementos radiactivos en 1900. Con la ayuda de un químico de Montreal, Frederick Soddy, llega en 1902 a la conclusión de que las emanaciones de torio son efectivamente átomos radiactivos, pero sin ser torio, y que la radiactividad viene acompañada de una desintegración de los elementos.

Este descubrimiento provocó un gran revuelo entre los químicos, muy convencidos del principio de indestructibilidad de la materia. Una gran parte de la ciencia de la época se basaba en este concepto. Por ello, este descubrimiento representa una auténtica revolución. Sin embargo, la calidad de los trabajos de Rutherford no dejaban margen a la duda. El mismísimo Pierre Curie tardó dos años en admitir esta idea, a pesar de que ya había constatado con Marie Curie que la radiactividad ocasionaba una pérdida de masa en las muestras. Pierre Curie opinaba que perdían peso sin cambiar de naturaleza.

Las investigaciones de Rutherford tuvieron el reconocimiento en 1903 de la Royal Society, que le otorgó la Medalla Rumford en 1904. Resumió el resultado de sus investigaciones en un libro titulado Radiactividad en 1904, en el que explicaba que la radiactividad no estaba influida por las condiciones externas de presión y temperatura, ni por las reacciones químicas, pero que comportaba una emisión de calor superior al de una reacción química. Explicaba también que se producían nuevos elementos con características químicas distintas, mientras desaparecían los elementos radiactivos.

Junto a Frederick Soddy, calculó que la emisión de energía térmica debida a la desintegración nuclear era entre 20.000 y 100.000 veces superior a la producida por una reacción química. Lanzó también la hipótesis de que tal energía podría explicar la energía desprendida por el sol. Opinaban que si la tierra conserva una temperatura constante (en lo que concierne a su núcleo), se debe sin duda a las reacciones de desintegración que se producen en su seno. Esta idea de una gran energía potencial almacenada en los átomos encontrará un año después un principio de confirmación cuando Albert Einstein descubra la equivalencia entre masa y energía. Tras estos trabajos, Otto Hahn, el descubridor de la fisión nuclear junto con Fritz Strassmann y Lise Meitner, acudirá a estudiar con Rutherford en McGill durante unos meses.

A través de numerosos estudios con elementos radiactivos observa que estos emiten dos tipos de radiación. El primer tipo de radiación, al que denomina rayos alfa, es altamente energético pero tiene poco alcance y es absorbida por el medio con rapidez. El segundo tipo de radiación es altamente penetrante y de mucho mayor alcance, al que llama rayos beta. Mediante el uso de campos eléctricos y magnéticos analiza estos rayos y deduce su velocidad, el signo de su carga y la relación entre carga y masa. También encuentra un tercer tipo de radiación muy energético, al que denominará rayos gamma.

En 1907, obtiene una plaza de profesor en la Universidad de Mánchester, en donde trabajará junto a Hans Geiger. Con este inventará un contador que permite detectar las partículas alfa emitidas por sustancias radiactivas (prototipo del futuro contador Geiger), ya que ionizando el gas que se encuentra en el aparato, producen una descarga que se puede detectar. Este dispositivo les permite estimar el número de Avogadro de modo muy directo: averiguando el periodo de desintegración del radio y midiendo con su aparato el número de desintegraciones por unidad de tiempo. De ese modo dedujeron el número de átomos de radio presente en la muestra.

En 1908, junto con uno de sus estudiantes, Thomas Royds, demuestra de modo definitivo lo que se suponía: que las partículas alfa son núcleos de helio. ​​ En realidad, lo que prueban es que una vez liberadas de su carga, las partículas alfa son átomos de helio. Para demostrarlo, aisló la sustancia radiactiva en un material suficientemente delgado para que las partículas alfa lo atravesaran efectivamente, pero para ello bloquea cualquier tipo de "emanación" de elementos radiactivos, es decir, cualquier producto de la desintegración. Recoge a continuación el gas que se halla alrededor de la caja que contiene las muestras y analiza su espectro. Encuentra entonces gran cantidad de helio: los núcleos que constituyen las partículas alfa, han recuperado electrones disponibles.

Ese mismo año gana el Premio Nobel de Química por sus trabajos de 1908. Sufrirá, sin embargo, un pequeño disgusto, pues él se considera fundamentalmente un físico. Una de sus citas más famosas es que "la ciencia, o es Física, o es filatelia", con lo que sin duda situaba la física por encima de todas las demás ciencias.

En 1911 hará su mayor contribución a la ciencia, al descubrir el núcleo atómico. Había observado en Montreal al bombardear una fina lámina de mica con partículas alfa, que se obtenía una deflexión de dichas partículas. Al retomar Geiger y Marsden de modo más concienzudo estos experimentos y utilizando una lámina de oro, se dieron cuenta de que algunas partículas alfa se desviaban más de 90 grados. Rutherford lanzó entonces la hipótesis, que Geiger y Marsden enfrentaron a las conclusiones de su experimento, de que en el centro del átomo debía haber un "núcleo" que contuviera casi toda la masa ​ y toda la carga positiva del átomo, y que de hecho los electrones debían determinar el tamaño del átomo. Este modelo planetario había sido sugerido en 1904 por un japonés, Hantarō Nagaoka, aunque había pasado desapercibido. Se le objetaba que en ese caso los electrones tendrían que irradiar girando alrededor del núcleo central y, en consecuencia, caer. Los resultados demostraron que ese era sin dudar el modelo bueno, puesto que permitía prever con exactitud la tasa de difusión de las partículas alfa en función del ángulo de difusión y de un orden de magnitud para las dimensiones del núcleo atómico. Las últimas objeciones teóricas (sobre la irradiación del electrón) se desvanecieron con los principios de la teoría cuántica y la adaptación que hizo Niels Bohr del modelo de Rutherford a la teoría de Max Planck, lo que sirvió para demostrar la estabilidad del átomo de Rutherford.

En 1914 empieza la Primera Guerra Mundial, y Rutherford se concentra en los métodos acústicos de detección de submarinos. Tras la guerra, ya en 1919, lleva a cabo su primera transmutación artificial. Después de observar los protones producidos por el bombardeo de hidrógeno de partículas alfa (al observar el parpadeo que producen en pantallas cubiertas de sulfuro de zinc), se da cuenta de que obtiene muchos de esos parpadeos si realiza el mismo experimento con aire y aún más con nitrógeno puro. Deduce de ello que las partículas alfa, al golpear los átomos de nitrógeno, han producido un protón, es decir, que el núcleo de nitrógeno ha cambiado de naturaleza y se ha transformado en oxígeno, al absorber la partícula alfa. Rutherford acababa de producir la primera transmutación artificial de la historia. Algunos opinan que fue el primer alquimista que consiguió su objetivo.

Ese mismo año sucede a J. J. Thomson en el laboratorio Cavendish, pasando a ser el director. Es el principio de una edad de oro para el laboratorio y también para Rutherford. A partir de esa época, su influencia en la investigación en el campo de la física nuclear es enorme. Por ejemplo, en una conferencia que pronuncia ante la Royal Society, ya alude a la existencia del neutrón y de los isótopos del hidrógeno y del helio. Y estos se descubrirán en el laboratorio Cavendish, bajo su dirección. James Chadwick, descubridor del neutrón (Premio Nobel en 1932 por esto), Niels Bohr, que demostró que el modelo planetario de Rutherford no era inestable, y Robert Oppenheimer, al que se considera el padre de la bomba atómica, están entre los que estudiaron en el laboratorio en los tiempos de Rutherford. Moseley, que fue alumno de Rutherford, demostró, utilizando la desviación de los rayos X, que los átomos contaban con tantos electrones como cargas positivas había en el núcleo, y que de ello resultaba que sus resultados "confirmaban con fuerza las intuiciones de Bohr y Rutherford". John Cockcroft y Ernest Walton recibieron el Premio Nobel en 1938 por un experimento demostrando la desintegración del átomo utilizando un acelerador de partículas,​ y Edward Appleton también recibió el Premio Nobel, en 1947, por la demostración de la existencia de la ionosfera. ​

El gran número de clases que dio en el laboratorio Cavendish y la gran cantidad de contactos que tuvo con sus estudiantes dio una imagen de Rutherford como una persona muy apegada a los hechos, más aún que a la teoría, que para él solo era parte de una "opinión". Este apego a los hechos experimentales era el indicio de un gran rigor y de una gran honestidad. Cuando Enrico Fermi consiguió desintegrar diversos elementos con la ayuda de neutrones, le escribió para felicitarle por haber conseguido "escapar de la física teórica".

Por fortuna, Rutherford no se detenía en los hechos, y su gran imaginación le dejaba entrever, más allá, las consecuencias teóricas más lejanas, pero no podía aceptar que se complicaran las cosas inútilmente. Con frecuencia hacía observaciones en este sentido a los visitantes del laboratorio que venían a exponer sus trabajos a los estudiantes y a los investigadores, cualquiera que fuera la fama del visitante. Su apego a la simplicidad era casi proverbial. Como él mismo decía: "Yo mismo soy un hombre sencillo".

Su autoridad en el laboratorio Cavendish no se basaba en el temor que pudiera inspirar. Por el contrario, Rutherford tenía un carácter jovial. Se sabía que estaba avanzando en sus trabajos cuando se le oía canturrear en el laboratorio. Sus alumnos lo respetaban mucho, no tanto por sus pasados trabajos o por el mito que le rodeaba como por su atractiva personalidad, su generosidad y su autoridad intelectual. Su discípulo ruso Peter Kapitza le apodó "el cocodrilo" y así era conocido entre sus colegas. No porque fuera temible o peligroso, sino porque para un soviético tan lejano de los ríos africanos, el concepto de cocodrilo representaba una tremenda fuerza. Aunque nadie le llamare así de frente, Rutherford lo sabía bien y se enorgullecía en secreto. Es más, el edificio construido para los estudios de Kapitza tenía un gran bajorrelieve de un cocodrilo.​

También esta es para Rutherford la época de los honores: fue presidente de la Royal Society entre 1925 y 1930, y chairman de la Academic Assistance Council, que en esos políticamente turbulentos tiempos ayudaba a los universitarios alemanes que huían de su país. También se le concedió la Medalla Franklin en 1924 y de la Medalla Faraday en 1936. Realizó su último viaje a Nueva Zelanda, su país natal, que nunca olvidó, en 1925 y fue recibido como un héroe. Alcanzó la nobleza en 1931 y obtuvo el título de Barón Rutherford de Nelson, de Cambridge. Pero ese mismo año murió su única hija, Eileen, nueve días después de haber dado a luz a su cuarto hijo.

Rutherford era un hombre muy robusto y entró en el hospital en 1937 para someterse a una operación menor, tras haberse herido podando unos árboles de su propiedad. Al regresar a casa, parecía recuperarse sin problemas, pero su estado se agravó repentinamente. Murió el 19 de octubre​ y se le enterró en la abadía de Westminster, junto a Isaac Newton y Kelvin.

Rutherford está considerado como uno de los mayores científicos de la historia.

Las investigaciones de Rutherford, y los trabajos realizados bajo su dirección como director del laboratorio, establecieron la estructura nuclear del átomo y la naturaleza esencial de la desintegración radiactiva como proceso nuclear. Patrick Blackett, un investigador que trabajaba bajo las órdenes de Rutherford, demostró, utilizando partículas alfa naturales, la transmutación nuclear inducida. Posteriormente, el equipo de Rutherford, utilizando protones de un acelerador, demostró las reacciones nucleares y la transmutación inducidas artificialmente. Se le conoce como el padre de la física nuclear. Rutherford murió demasiado pronto para ver cómo se materializaba la idea de reacción nuclear en cadena de Leó Szilárd. Sin embargo, un discurso de Rutherford sobre su transmutación inducida artificialmente en el litio, publicado en el periódico londinense del 12 de septiembre de 1933, fue señalado por Szilárd como su inspiración para pensar en la posibilidad de una reacción nuclear en cadena controlada que produjera energía. Szilard tuvo esta idea mientras paseaba por Londres, ese mismo día.

El discurso de Rutherford se refirió a los trabajos realizados en 1932 por sus estudiantes John Cockcroft y Ernest Walton para "dividir" el litio en partículas alfa mediante el bombardeo con protones de un acelerador de partículas que habían construido. Rutherford se dio cuenta de que la energía liberada por los átomos de litio divididos era enorme, pero también se dio cuenta de que la energía necesaria para el acelerador, y su ineficiencia esencial para dividir átomos de esta manera, hacían que el proyecto fuera una imposibilidad como fuente práctica de energía (la fisión inducida por el acelerador de elementos ligeros sigue siendo demasiado ineficiente para ser utilizada de esta manera, incluso hoy en día). El discurso de Rutherford, en parte, decía

Podríamos obtener en estos procesos mucha más energía de la que proporcionaba el protón, pero en general no podríamos esperar obtener energía de esta manera. Era una forma muy pobre e ineficaz de producir energía, y cualquiera que buscara una fuente de energía en la transformación de los átomos estaba en la luna. Pero el tema era científicamente interesante porque permitía conocer los átomos por dentro.​

Radio-activity (Cambridge University Press, 1904), (Reeditado por Dover Phoenix Editions en 2005, ISBN 0-486-49585-X)

Radioactive Transformations (1906), (Reeditado por Juniper Grove en 2007, ISBN 1-60355-054-2)

Radiations from Radioactive Substances (1919). Disponible en: https://archive.org/details/radioactivesubst00ruthuoft

The Electrical Structure of Matter (1926)

The Artificial Transmutation of the Elements (1933)

The Newer Alchemy (1937)

.

Rutherford recibió el Premio Nobel de Química de 1908 en reconocimiento a "sus investigaciones en la desintegración de los elementos y en la química de las sustancias radioactivas ".​

Entre otras distinciones, fue elegido miembro (1903) y presidente (1925-1930) de la Royal Society de Londres, y se le concedieron los títulos de sir en 1914 y de barón Rutherford of Nelson en 1931.

El elemento 104 de la tabla periódica se denomina Rutherfordio en su honor.

A su muerte, sus restos mortales fueron inhumados en la abadía de Westminster.

1. McKown, Robin (1962). Giant of the Atom, Ernest Rutherford (en inglés). Julian Messner Inc, New York. p. 57.

2. TEARA:The Encyclopedia of New Zealand Story: Rutherford, Ernest

3. Birth, Death and Marriage Historical Records, New Zealand Government Registration number 1954/19483

4. Rutherford, E.; Royds, T. (1908). "Spectrum of the radium emanation". Philosophical Magazine. Series 6 (en inglés) 16 (92): 313. doi:10.1080/14786440808636511.

5. Longair, M. S. (2003). Theoretical concepts in physics: an alternative view of theoretical reasoning in physics (en inglés). Cambridge University Press. pp. 377-378. .

6. "for their discovery that nuclei could be disintegrated by artificially produced bombarding particles". Mehra, Jagdish (2001). The Historical Development of Quantum Theory. Springer. p. 36. .

7. Gamov, George. Biografía de la física. Salvat. 1971, pp. 179-180

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10. "Crater marciano Rutherford". Gazetteer of Planetary Nomenclature (en inglés). Flagstaff: USGS Astrogeology Research Program. .

Cragg, R. H. (1971). "Lord Ernest Rutherford of Nelson (1871-1937)". Royal Institute of Chemistry, Reviews (en inglés) 4 (2): 129. doi:10.1039/RR9710400129.

Campbell, John. (1999) Rutherford: Scientist Supreme, AAS Publications, Christchurch, ISBN 0-4730-5700-X (en inglés)

Marsden, E. (1954). "The Rutherford Memorial Lecture, 1954. Rutherford-His Life and Work, 1871-1937". Proceedings of the Royal Society A (en inglés) 226 (1166): 283-305. Bibcode:1954RSPSA.226..283M. . doi:10.1098/rspa.1954.0254.

Reeves, Richard (2008). A Force of Nature: The Frontier Genius of Ernest Rutherford. New York: W. W. Norton. ISBN 0-393-33369-8 (en inglés)

Rhodes, Richard (1986). La fabricación de la bomba atómica. New York: Simon & Schuster. ISBN 0-671-44133-7 (en inglés)

Wilson, David (1983). Rutherford. Simple Genius, Hodder & Stoughton, ISBN 0-340-23805-4

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Ernest Rutherford - Wikipedia, la enciclopedia libre

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James Rutherford Grado en Artes, Maestría en Artes, bachiller de ciencias y doctor en ciencias , , , , , , , , , , y Ernest Rutherford, conocido también como Lord Rutherford ( Reino Unido: ; Brightwater, 30 de agosto de 1871- Cambridge, 19 de octubre de 1937), fue un físico neozelandés.

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Este enlace explica lo que descubrió Rutherford sobre la energía nuclear.

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En esta web esta de que esta hecha la materia y los elementos, los compuestos y sus combinaciones y las reacciones quimicas.

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Puntos más importantes

Los experimentos de J.J. Thomson con tubos de rayos catódicos mostraron que todos los átomos contienen pequeñas partículas subatómicas con carga negativa, llamadas electrones.

El modelo del budín de pasas de Thomson para el átomo consiste en electrones con carga negativa ("pasas") dentro de un "budín" con carga positiva.

El experimento de la lámina de oro de Rutherford mostró que el átomo es en su mayoría espacio vacío con un pequeño y denso núcleo con carga positiva.

Basado en estos resultados, Rutherford propuso el modelo nuclear del átomo.

Introducción: continuar a partir de la teoría atómica de Dalton

Toda la materia está hecha de partículas indivisibles llamadas átomos, que no pueden crearse ni destruirse.

Los átomos del mismo elemento tienen idénticas masas y propiedades físicas.

Todas las reacciones químicas involucran el reordenamiento de átomos.

Las ideas de Dalton resultaron ser fundamentales para la teoría atómica moderna. Sin embargo, una de estas suposiciones subyacentes resultó ser incorrecta. Dalton pensó que los átomos eran las unidades más pequeñas de la materia pequeñas esferas duras que no podían dividirse en partículas más fundamentales-. Esta suposición persistió hasta que experimentos en física mostraron que el átomo estaba compuesto de partículas aún más pequeñas. En este artículo, discutiremos algunos de los experimentos clave que nos llevaron al descubrimiento del electrón y del núcleo.

El descubrimiento del electrón por J.J. Thomson

A finales del siglo XIX, el físico J.J. Thomson comenzó a experimentar con tubos de rayos catódicos. Los tubos de rayos catódicos son tubos de vidrio sellados en los que se ha extraído la mayor parte del aire. Al aplicar un alto voltaje entre los electrodos, que se encuentran uno a cada lado del tubo, un rayo de partículas fluye del cátodo (el electrodo negativamente cargado) al ánodo (el electrodo positivamente cargado). Los tubos se llaman "tubos de rayos catódicos" porque el rayo de partículas o "rayo catódico" se origina en el cátodo. El rayo puede ser detectado al pintar el extremo del tubo correspondiente al ánodo con un material conocido como fósforo. Cuando el rayo catódico lo impacta, el fósforo produce una chispa o emite luz.

Para verificar las propiedades de las partículas, Thomson colocó el tubo de rayos catódicos entre dos placas con cargas opuestas, y observó que el rayo se desviaba, alejándose de la placa cargada negativamente y acercándose a la placa cargada positivamente. De este hecho infirió que el rayo estaba compuesto de partículas negativamente cargadas.

Thomson también colocó dos imanes a cada lado del tubo, y observó que el campo magnético también desviaba el rayo catódico. Los resultados de este experimento ayudaron a Thomson a determinar la razón masa a carga de las partículas del rayo catódico, que lo llevó a un descubrimiento fascinante la masa de cada partícula era mucho, mucho menor que la de todo átomo conocido-. Thomson repitió su experimento con electrodos hechos de diferentes metales, y encontró que las propiedades del rayo catódico permanecían constantes, sin importar el material del cual se originaban. De esta evidencia, Thomson concluyó lo siguiente:

Mientras que al principio fueron controversiales, los científicos gradualmente aceptaron los descubrimientos de Thomson. Con el tiempo, sus partículas de rayo catódico adquirieron un nombre más familiar: electrones. El descubrimiento de los electrones refutó parte de la teoría atómica de Dalton, que suponía que los átomos eran indivisibles. Para explicar la existencia de los electrones se necesitaba un modelo atómico completamente nuevo.

Verificación de conceptos: ¿por qué Thomson concluyó que los electrones estaban presentes en los átomos de todos los elementos?

El modelo del budín de pasas

Thomson sabía que los átomos tenían una carga total neutra. Por lo tanto, razonó que debía haber una fuente de carga positiva dentro del átomo que balanceara la carga negativa de los electrones. Esto llevó a Thomson a proponer que los átomos podían describirse como cargas negativas flotando en una sopa de carga positiva difusa. A menudo llamamos modelo de budín de pasas del átomo a este modelo, debido al hecho de que su descripción es muy similar a un budín de pasas, un postre inglés muy popular (observa la imagen a continuación).

Dado lo que ahora sabemos de la estructura real de los átomos, este modelo puede sonar un poco descabellado. Afortunadamente, los científicos continuaron investigando la estructura del átomo, y pusieron a prueba la validez del modelo del budín de pasas de Thomson.

Verificación de conceptos: Thomson propuso un modelo atómico donde distintas cargas negativas flotaban dentro de un "mar" de carga positiva. ¿Puedes pensar en otro modelo del átomo que explique los resultados experimentales de Thomson?

Ernest Rutherford y el experimento de la lámina de oro

El siguiente experimento revolucionario en la historia del átomo lo realizó Ernest Rutherford, un físico neozelandés que pasó gran parte de su carrera en Inglaterra y Canadá. En su famoso experimento de la lámina de oro, Rutherford disparó un rayo delgado de partículas (se pronuncia partículas alfa) a una fina lámina de oro puro. Las partículas alfa son núcleos de , y se emiten durante diversos procesos de decaimiento radiactivo. En este caso, Rutherford colocó una muestra de radio (un metal radiactivo) dentro de una caja de plomo con un pequeño agujero. La mayoría de la radiación era absorbida por el plomo, pero un rayo delgado de partículas era capaz de escapar del agujero en la dirección de la lámina de oro. La lámina estaba rodeada de una pantalla detectora que destellaba cuando una partícula la golpeaba.

Basado en el modelo del budín de pasas de Thomson, Rutherford predijo que la mayoría de las partículas atravesarían la lámina de oro sin ser perturbadas. Esto es porque suponía que la carga positiva en el modelo del budín de pasas estaba repartida alrededor del volumen completo del átomo. Por lo tanto, el campo eléctrico de la "sopa" cargada positivamente sería muy débil para afectar significativamente la trayectoria de las partículas , que eran relativamente masivas y veloces.

Sin embargo, los resultados del experimento fueron sorprendentes. Mientras que la mayoría de las partículas atravesaron la lámina sin ser perturbadas, unas pocas (alrededor de en , partículas ) se desviaron ¡más de en su trayectoria! Rutherford mismo describió sus resultados con la siguiente analogía: "Fue el evento más increíble que me ha ocurrido en la vida. Fue casi tan increíble como si dispararas una bala de a un pañuelo de papel y esta regresara y te golpeara".

El modelo nuclear del átomo

Basado en sus resultados experimentales, Rutherford formuló las siguientes conclusiones sobre la estructura del átomo:

La carga positiva debe estar localizada en un volumen muy pequeño del átomo, que también debe contener la mayoría de la masa del mismo. Esto explicaba cómo una pequeña fracción de partículas eran desviadas de manera drástica, presumiblemente a causa de las colisiones esporádicas con los núcleos del oro.

Ya que la mayoría de las partículas atravesaban la lámina de oro sin ser perturbadas, ¡el átomo debía estar conformado en su mayoría por espacio vacío!

Estas conclusiones llevaron a Rutherford a proponer el modelo nuclear, en el cual un átomo consiste de un pequeño núcleo positivamente cargado, rodeado por electrones cargados negativamente. Basado en el número de partículas desviadas en su experimento, Rutherford calculó que el núcleo ocupaba una pequeña fracción del volumen del átomo.

El modelo nuclear explicaba los resultados del experimento de Rutherford, pero también planteaba algunas preguntas. Por ejemplo, ¿qué hacían los electrones dentro del átomo? Ya que las cargas opuestas se atraen, ¿cómo hacían los electrones para evitar colapsar al núcleo? Afortunadamente, ¡la ciencia estaba lista para el desafío! Físicos como Niels Bohr continuaron diseñando experimentos para poner a prueba el modelo nuclear del átomo, que eventualmente evolucionó en el modelo mecánico cuántico moderno.

Los experimentos de J.J. Thomson con tubos de rayos catódicos mostraron que todos los átomos contienen pequeñas partículas subatómicas negativamente cargadas llamadas electrones.

Thomson propuso el modelo del budín de pasas del átomo, en el que los electrones negativamente cargados se encuentran incrustados en una "sopa" positivamente cargada.

El experimento de la lámina de oro de Rutherford mostró que los átomos son mayoritariamente espacio vacío, junto con un pequeño y denso núcleo positivamente cargado.

Basado en estos resultados, Rutherford propuso el modelo nuclear del átomo.

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El descubrimiento del electrón y del núcleo (artículo) | Khan Academy

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Es una breve biografia pero tambien detallada sobre Thomson

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(Cheetham Hill, Reino Unido, 1856 - Cambridge, id., 1940) Físico británico. Hijo de un librero, Joseph John Thomson estudió en el Owens College y más tarde en la Universidad de Manchester y en el Trinity College de Cambridge. Se graduó en matemáticas en 1880, ocupó la cátedra Cavendish y, posteriormente, fue nombrado director del Laboratorio Cavendish de la Universidad de Cambridge.

Joseph John Thomson

Thomson investigó la naturaleza de los rayos catódicos y demostró que los campos eléctricos podían provocar la desviación de éstos. Llevó a cabo numerosos experimentos sobre su desviación, bajo el efecto combinado de campos eléctricos y magnéticos, buscando la relación existente entre la carga y la masa de la partículas, proporcionalidad que se mantenía constante aun cuando se alterase el material del cátodo.

En 1897 descubrió una nueva partícula y demostró que era aproximadamente mil veces más ligera que el hidrógeno. Esta partícula sería bautizada con el nombre de electrón, designación propuesta años antes por el irlandés George Johnstone Stoney, que había teorizado sobre su existencia. Joseph John Thomson fue, por lo tanto, el primero que identificó partículas subatómicas, y llegó a importantes conclusiones sobre estas partículas cargadas negativamente: con el aparato que construyó obtuvo la relación entre la carga eléctrica y la masa del electrón.

Thomson examinó además los rayos positivos, estudiados anteriormente por Eugen Goldstein, y en 1912 descubrió el modo de utilizarlos en la separación de átomos de diferente masa. El objetivo se consiguió desviando los rayos positivos en campos eléctricos y magnéticos, método que en la actualidad se llama espectrometría de masas. Con esta técnica descubrió que el neón posee dos isótopos, el neón-20 y el neón-22.

Todos estos trabajos sirvieron a Thomson para establecer un nuevo modelo de la estructura del átomo que resultó incorrecto, pues suponía que las partículas cargadas positivamente se encontraban mezcladas homogéneamente con las negativas.

Thomson recibió el premio Nobel de Física en 1906 por sus estudios acerca del paso de la electricidad a través del interior de los gases. Calculó la cantidad de electricidad transportada por cada átomo y determinó el número de moléculas por centímetro cúbico. Escribió varias obras, entre las que destacan The Discarge of Electricity Through Gases, Conduction of Electricity Through Gases, The Corpuscular Theory of Matter, The Electron in Chemistry y Recollections and Reflections. En 1937, su hijo George Paget Thomson obtuvo también el premio Nobel de Física por el descubrimiento de la difracción de los electrones.

Cómo citar este artículo:
Ruiza, M., Fernández, T. y Tamaro, E. (2004). . En Biografías y Vidas. La enciclopedia biográfica en línea. Barcelona (España). Recuperado de el .

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(Cheetham Hill, Reino Unido, 1856 - Cambridge, id., 1940) Físico británico. Hijo de un librero, Joseph John Thomson estudió en el Owens College y más tarde en la Universidad de Manchester y en el Trinity College de Cambridge. Se graduó en matemáticas en 1880, ocupó la cátedra Cavendish y, posteriormente, fue nombrado director del Laboratorio Cavendish de la Universidad de Cambridge.

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En esta web explican que es el modelo atomico, sus caracteristicas,limitaciones, el experimento y su resultado

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Descubre el Modelo Atómico de Rutherford. A partir de un experimento con laminas de oro se hayo uno de los modelos principales de la materia.

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Este enlace explica lo que descubrió sobre el nivel atómico

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En esta pagina web hay una pequeña biografia pero bastante detallada

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(Nelson, Nueva Zelanda, 1871 - Londres, 1937) Físico y químico británico. Tras licenciarse, en 1893, en Christchurch (Nueva Zelanda), Ernest Rutherford se trasladó a la Universidad de Cambridge (1895) para trabajar como ayudante de Joseph John Thomson. En 1898 fue nombrado catedrático de la Universidad McGill de Montreal, en Canadá. A su regreso al Reino Unido (1907) se incorporó a la docencia en la Universidad de Manchester, y en 1919 sucedió al propio Thomson como director del Cavendish Laboratory de la Universidad de Cambridge.

Ernest Rutherford

Por sus trabajos en el campo de la física atómica, Ernest Rutherford está considerado como uno de los padres de esta disciplina. Investigó sobre la detección de las radiaciones electromagnéticas y sobre la ionización del aire producida por los rayos X, estudió las emisiones radioactivas descubiertas por Henri Becquerel, y logró clasificarlas en rayos alfa, beta y gamma. En 1902, en colaboración con Frederick Soddy, Rutherford formuló la teoría sobre la radioactividad natural asociada a las transformaciones espontáneas de los elementos. Colaboró con Hans Geiger en el desarrollo del contador de radiaciones conocido como contador Geiger, y en 1908 demostró que las partículas alfa son iones de helio (más exactamente, núcleos del átomo de helio).

En 1911 describió un nuevo modelo atómico (modelo atómico de Rutherford), que posteriormente sería perfeccionado por Niels Bohr. Según este modelo, existía en el átomo un núcleo central en el que se concentraba la casi totalidad de la masa, así como las cargas eléctricas positivas, y una envoltura o corteza de electrones (carga eléctrica negativa). Logró demostrar experimentalmente dicha teoría a partir de las desviaciones que se producían en la trayectoria de las partículas emitidas por sustancias radioactivas cuando con ellas se bombardeaban los átomos. Los experimentos llevados a cabo por Rutherford permitieron, además, el establecimiento de un orden de magnitud para las dimensiones reales del núcleo atómico.

Durante la Primera Guerra Mundial estudió la detección de submarinos mediante ondas sonoras, de modo que fue uno de los precursores del sonar. Finalizada la contienda, en 1919 logró la primera transmutación artificial de elementos químicos mediante el bombardeo de un átomo de nitrógeno con partículas alfa; las transmutaciones se deben a la capacidad de transformarse que tiene un átomo sometido a bombardeo con partículas capaces de penetrar en su núcleo.

Muy poco después de su descubrimiento se precisaron las características de las transmutaciones y se comprobó que la energía cinética de los protones emitidos en el proceso podía ser mayor que la de las partículas incidentes, de modo que la energía interna del núcleo tenía que intervenir la transmutación. En 1923, tras fotografiar cerca de 400.000 trayectorias de partículas con la ayuda de una cámara de burbujas (cámara de Wilson), Patrick Blackett pudo describir ocho transmutaciones y establecer la reacción que había tenido lugar.

Rutherford recibió el Premio Nobel de Química de 1908 en reconocimiento a sus investigaciones relativas a la desintegración de los elementos. Entre otras distinciones, fue elegido miembro (1903) y presidente (1925-1930) de la Royal Society de Londres, y se le concedieron los títulos de sir (1914) y de barón Rutherford of Nelson (1931); el elemento 104 de la tabla periódica se denomina Rutherfordio en su honor. A su muerte, sus restos mortales fueron inhumados en la abadía de Westminster.

Cómo citar este artículo:
Fernández, Tomás y Tamaro, Elena. "". En Biografías y Vidas. La enciclopedia biográfica en línea [Internet]. Barcelona, España, 2004. Disponible en [fecha de acceso: ].

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(Nelson, Nueva Zelanda, 1871 - Londres, 1937) Físico y químico británico. Tras licenciarse, en 1893, en Christchurch (Nueva Zelanda), Ernest Rutherford se trasladó a la Universidad de Cambridge (1895) para trabajar como ayudante de Joseph John Thomson. En 1898 fue nombrado catedrático de la Universidad McGill de Montreal, en Canadá.

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Una extensa biografia a detalle sobre Bohr en Ingles

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Niels Henrik David Bohr was born in Copenhagen on October 7, 1885, as the son of Christian Bohr, Professor of Physiology at Copenhagen University, and his wife Ellen, née Adler. Niels, together with his younger brother Harald (the future Professor in Mathematics), grew up in an atmosphere most favourable to the development of his genius - his father was an eminent physiologist and was largely responsible for awakening his interest in physics while still at school, his mother came from a family distinguished in the field of education.

After matriculation at the Gammelholm Grammar School in 1903, he entered Copenhagen University where he came under the guidance of Professor C. Christiansen, a profoundly original and highly endowed physicist, and took his Master's degree in Physics in 1909 and his Doctor's degree in 1911.

While still a student, the announcement by the Academy of Sciences in Copenhagen of a prize to be awarded for the solution of a certain scientific problem, caused him to take up an experimental and theoretical investigation of the surface tension by means of oscillating fluid jets. This work, which he carried out in his father's laboratory and for which he received the prize offered (a gold medal), was published in the Transactions of the Royal Society, 1908.

Bohr's subsequent studies, however, became more and more theoretical in character, his doctor's disputation being a purely theoretical piece of work on the explanation of the properties of the metals with the aid of the electron theory, which remains to this day a classic on the subject. It was in this work that Bohr was first confronted with the implications of Planck 's quantum theory of radiation.

In the autumn of 1911 he made a stay at Cambridge, where he profited by following the experimental work going on in the Cavendish Laboratory under Sir J.J. Thomson's guidance, at the same time as he pursued own theoretical studies. In the spring of 1912 he was at work in Professor Rutherford's laboratory in Manchester, where just in those years such an intensive scientific life and activity prevailed as a consequence of that investigator's fundamental inquiries into the radioactive phenomena. Having there carried out a theoretical piece of work on the absorption of alpha rays which was published in the Philosophical Magazine, 1913, he passed on to a study of the structure of atoms on the basis of Rutherford's discovery of the atomic nucleus. By introducing conceptions borrowed from the Quantum Theory as established by Planck, which had gradually come to occupy a prominent position in the science of theoretical physics, he succeeded in working out and presenting a picture of atomic structure that, with later improvements (mainly as a result of Heisenberg 's ideas in 1925), still fitly serves as an elucidation of the physical and chemical properties of the elements.

In 1913-1914 Bohr held a Lectureship in Physics at Copenhagen University and in 1914-1916 a similar appointment at the Victoria University in Manchester. In 1916 he was appointed Professor of Theoretical Physics at Copenhagen University, and since 1920 (until his death in 1962) he was at the head of the Institute for Theoretical Physics, established for him at that university.

Recognition of his work on the structure of atoms came with the award of the Nobel Prize for 1922.

Bohr's activities in his Institute were since 1930 more and more directed to research on the constitution of the atomic nuclei, and of their transmutations and disintegrations. In 1936 he pointed out that in nuclear processes the smallness of the region in which interactions take place, as well as the strength of these interactions, justify the transition processes to be described more in a classical way than in the case of atoms (Cf. "Neutron capture and nuclear constitution", Nature, 137 (1936) 344).

A liquid drop would, according to this view, give a very good picture of the nucleus. This so-called liquid droplet theory permitted the understanding of the mechanism of nuclear fission, when the splitting of uranium was discovered by Hahn and Strassmann, in 1939, and formed the basis of important theoretical studies in this field (among others, by Frisch and Meitner).

Bohr also contributed to the clarification of the problems encountered in quantum physics, in particular by developing the concept of complementarity. Hereby he could show how deeply the changes in the field of physics have affected fundamental features of our scientific outlook and how the consequences of this change of attitude reach far beyond the scope of atomic physics and touch upon all domains of human knowledge. These views are discussed in a number of essays, written during the years 1933-1962. They are available in English, collected in two volumes with the title Atomic Physics and Human Knowledge and Essays 1958-1962 on Atomic Physics and Human Knowledge, edited by John Wiley and Sons, New York and London, in 1958 and 1963, respectively.

Among Professor Bohr's numerous writings (some 115 publications), three appearing as books in the English language may be mentioned here as embodying his principal thoughts: The Theory of Spectra and Atomic Constitution, University Press, Cambridge, 1922/2nd. ed., 1924; Atomic Theory and the Description of Nature, University Press, Cambridge, 1934/reprint 1961; The Unity of Knowledge, Doubleday & Co., New York, 1955.

During the Nazi occupation of Denmark in World War II, Bohr escaped to Sweden and spent the last two years of the war in England and America, where he became associated with the Atomic Energy Project. In his later years, he devoted his work to the peaceful application of atomic physics and to political problems arising from the development of atomic weapons. In particular, he advocated a development towards full openness between nations. His views are especially set forth in his Open Letter to the United Nations, June 9, 1950.

Until the end, Bohr's mind remained alert as ever; during the last few years of his life he had shown keen interest in the new developments of molecular biology. The latest formulation of his thoughts on the problem of Life appeared in his final (unfinished) article, published after his death: "Licht und Leben-noch einmal", Naturwiss., 50 (1963) 72: (in English: "Light and Life revisited", ICSU Rev., 5 ( 1963) 194).

Niels Bohr was President of the Royal Danish Academy of Sciences, of the Danish Cancer Committee, and Chairman of the Danish Atomic Energy Commission. He was a Foreign Member of the Royal Society (London), the Royal Institution, and Academies in Amsterdam, Berlin, Bologna, Boston, Göttingen, Helsingfors, Budapest, München, Oslo, Paris, Rome, Stockholm, Uppsala, Vienna, Washington, Harlem, Moscow, Trondhjem, Halle, Dublin, Liege, and Cracow. He was Doctor, honoris causa, of the following universities, colleges, and institutes: (1923-1939) - Cambridge, Liverpool, Manchester, Oxford, Copenhagen, Edinburgh, Kiel, Providence, California, Oslo, Birmingham, London; (1945-1962) - Sorbonne (Paris), Princeton, Mc. Gill (Montreal), Glasgow, Aberdeen, Athens, Lund, New York, Basel, Aarhus, Macalester (St. Paul), Minnesota, Roosevelt (Chicago, Ill.), Zagreb, Technion (Haifa), Bombay, Calcutta, Warsaw, Brussels, Harvard, Cambridge (Mass.), and Rockefeller (New York).

Professor Bohr was married, in 1912, to Margrethe Nørlund, who was for him an ideal companion. They had six sons, of whom they lost two; the other four have made distinguished careers in various professions - Hans Henrik (M.D.), Erik (chemical engineer), Aage (Ph.D., theoretical physicist, following his father as Director of the Institute for Theoretical Physics), Ernest (lawyer).

Niels Bohr died in Copenhagen on November 18, 1962.

This autobiography/biography was written at the time of the award and first published in the book series Les Prix Nobel. It was later edited and republished inNobel Lectures. To cite this document, always state the source as shown above.

To cite this section
MLA style: Niels Bohr - Biographical. NobelPrize.org. Nobel Prize Outreach AB 2024. Wed. 15 May 2024. <https://www.nobelprize.org/prizes/physics/1922/bohr/biographical/>

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The Nobel Prize in Physics 1922 was awarded to Niels Henrik David Bohr "for his services in the investigation of the structure of atoms and of the radiation emanating from them"

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Este enlace explica la biografía de Thomson sus estudios y experiencias

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Presidente de la Royal Geographical Society

Joseph John "J.J." Thomson, ( pronunciación en inglés: /ˈd͡ʒəʊzɪf d͡ʒɒn ˈtɒmsən/ ; Mánchester, Inglaterra, 18 de diciembre de 1856- Cambridge, Inglaterra, 30 de agosto de 1940) fue un científico británico, descubridor del electrón, de los primeros isótopos e inventor del espectrómetro de masas. En 1906 fue galardonado con el Premio Nobel de Física.

J.J. Thomson en 1861

J.J. Thomson

Nació el 18 de diciembre de 1856 en Cheetham Hill, un distrito de Mánchester en Inglaterra, y tenía ascendencia escocesa. En 1870 estudió ingeniería en el Owens College, hoy parte de la Universidad de Mánchester. Fue admitido en el Owens College a la inusual edad de 14 años y quedó bajo la influencia de Balfour Stewart, profesor de física, quien inició a Thomson en la investigación física. Thomson comenzó a experimentar con la electrificación por contacto y pronto publicó su primer artículo científico.​ Sus padres planearon inscribirlo como aprendiz de ingeniero en Sharp, Stewart & Co, una empresa fabricante de locomotoras, pero estos planes se vieron truncados cuando su padre murió en 1873.​

Se trasladó al Trinity College de Cambridge en 1876. En 1880, obtuvo su licenciatura en Matemáticas (Segunda Wrangler​ y segundo premio Smith​) y Maestría en Artes (obteniendo el Premio Adams) en 1883​ En 1884 se convirtió en profesor de Física en Cavendish. Uno de sus alumnos fue Ernest Rutherford, quien más tarde sería su sucesor en el puesto. Thomson fue elegido miembro de la Royal Society el 12 de junio de 1884,​​ y posteriormente fue su presidente de 1915 a 1920.

El trabajo de maestría de Thomson, de 1883, premiado, Treatise on the motion of vortex rings (Tratado sobre el movimiento de anillos de vórtice), muestra su temprano interés en la estructura atómica.​ En él, Thomson describió matemáticamente los movimientos de la teoría de los vórtices de los átomos de William Thomson, Lord Kelvin.​

Thomson publicó varios artículos que abordan cuestiones matemáticas y experimentales del electromagnetismo. Examinó la teoría electromagnética de la luz de James Clerk Maxwell, introdujo el concepto de masa electromagnética de una partícula cargada y demostró que un cuerpo cargado en movimiento aparentemente aumentaría de masa.​

Gran parte de su trabajo en modelado matemático de procesos químicos puede considerarse como química computacional temprana. En un trabajo posterior, publicado en forma de libro como Applications of dynamics to physics and chemistry (Aplicaciones de la dinámica a la física y la química) (1888), Thomson abordó la transformación de la energía en términos matemáticos y teóricos, sugiriendo que toda energía podría ser cinética.​ Su siguiente libro, Notes on recent researches in electricity and magnetism (Notas sobre investigaciones recientes en electricidad y magnetismo) (1893), se basó en el Treatise upon electricity and magnetism (Tratado sobre electricidad y magnetismo) de Maxwell, y en ocasiones se lo denominó "el tercer volumen de Maxwell". En él, Thomson enfatizó los métodos físicos y la experimentación e incluyó extensas figuras y diagramas de aparatos, incluidos varios para el paso de la electricidad a través de gases.​ Su tercer libro, Elements of the mathematical theory of electricity and magnetism (1895)​ (Elementos de la teoría matemática de la electricidad y el magnetismo) fue una introducción legible a una amplia variedad de temas y alcanzó considerable popularidad como libro de texto.​

Posteriormente se publicó una serie de cuatro conferencias impartidas por Thomson en una visita a la Universidad de Princeton en 1896 con el título Discharge of electricity through gases (Descarga de electricidad a través de gases) (1897). Thomson también presentó una serie de seis conferencias en la Universidad de Yale en 1904.​

En 1897 descubrió el electrón y propuso un modelo en el cual los electrones poseían cargas negativas y se encontraban en el interior del átomo, el cual poseía carga positiva. Cada 30 de abril se celebra el aniversario del descubrimiento de la primera partícula subatómica: el electrón, un logro que las enciclopedias atribuyen a Joseph John Thomson en 1897. Varios científicos, como William Prout y Norman Lockyer, habían sugerido que los átomos se formaban a partir de una unidad más fundamental, pero imaginaban que esta unidad tendría el tamaño del átomo más pequeño, el hidrógeno. Thomson en 1897 fue el primero en sugerir que una de las unidades fundamentales del átomo era más de 1.000 veces más pequeña que un átomo, sugiriendo la partícula subatómica conocida en la actualidad como electrón. Thomson descubrió esto a través de sus exploraciones sobre las propiedades de los rayos catódicos. Thomson hizo su sugerencia el 30 de abril de 1897 tras su descubrimiento de que los rayos catódicos (en aquel momento conocidos como rayos de Lenard) podían viajar a través del aire mucho más lejos de lo esperado para una partícula del tamaño de un átomo. Estimó la masa de los rayos catódicos midiendo el calor generado cuando los rayos golpean una unión térmica y comparándolo con la deflexión magnética de los rayos. Sus experimentos sugirieron no sólo que los rayos catódicos eran más de 1.000 veces más ligeros que el átomo de hidrógeno, sino también que su masa era la misma en cualquier tipo de átomo del que procedieran. Concluyó que los rayos estaban compuestos de partículas muy ligeras y cargadas negativamente que constituían un componente universal de los átomos. Llamó a las partículas "corpúsculos", pero los científicos posteriores prefirieron el nombre electrón que había sido sugerido por George Johnstone Stoney en 1891, antes del descubrimiento real de Thomson.

En 1890 se casó con Rose Elizabeth Paget, hija de sir Edward George Paget, médico, entonces Regius Profesor de Medicina (Regius Professor of Physic) en Cambridge. Con ella, fue padre de un hijo, George Paget Thomson, y una hija, Joan Paget Thomson. Su hijo se convirtió en un destacado físico, quien a su vez fue galardonado con el Premio Nobel de Física en 1937 por demostrar las propiedades de tipo ondulatorio de los electrones.

J. J. Thomson fue galardonado con el Premio Nobel de Física en 1906, "en reconocimiento de los grandes méritos de sus investigaciones teóricas y experimentales en la conducción de la electricidad generada por los gases". Fue nombrado caballero en 1908 y nombrado en la Orden del Mérito en 1912. En 1914 dio el Romanes Lecture en Oxford sobre la teoría atómica. En 1918 fue nombrado rector del Trinity College de Cambridge, donde conoció a Niels Bohr, donde permaneció hasta su muerte.

Seis de los asistentes de investigación y colegas jóvenes de Thomson ( Charles Glover Barkla,​ Niels Bohr,​ Max Born,​ William Henry Bragg,​ Owen Willans Richardson​ y Charles Thomson Rees Wilson​) ganaron premios Nobel en física, y dos ( Francis William Aston​ y Ernest Rutherford ​) ganaron premios Nobel de química.

Murió el 30 de agosto de 1940 y fue sepultado en la Abadía de Westminster, cerca de sir Isaac Newton.

Página de cobertura de "On the Chemical Combination of Gases" (Sobre la combinación química de gases) en Philosophical Magazine, octubre de 1884. XXXII.

Segundo congreso Solvay (1913): Thomson es el cuarto por la izqda. de la fila inferior, entre Wilhelm Wien y Emil Warburg

Thomson realizó una serie de experimentos en tubos de rayos catódicos, que le condujeron al descubrimiento de los electrones. Thomson utilizó el tubo de Crookes en tres experimentos diferentes.

Tercer experimento

En su tercer experimento (1897), Thomson determinó la relación entre la carga y la masa de los rayos catódicos, al medir cuánto se desvían por un campo magnético y la cantidad de energía que llevan. Encontró que la relación carga/masa era más de un millar de veces superior a la del ion Hidrógeno, lo que sugiere que las partículas son muy livianas o muy cargadas.

Las conclusiones de Thomson fueron audaces: los rayos catódicos estaban hechos de partículas que llamó "corpúsculos", y estos corpúsculos procedían de dentro de los átomos de los electrodos, lo que significa que los átomos son, de hecho, divisibles. Thomson imaginó que el átomo se compone de estos corpúsculos en un mar lleno de carga positiva; a este modelo del átomo, atribuido a Thomson, se le llamó el modelo de pudín de pasas.

En 1906 fue galardonado con el Premio Nobel de Física por su trabajo sobre la conducción de la electricidad a través de los gases.

La imposibilidad de explicar que el átomo está formado por un núcleo compacto y una parte exterior denominada corteza implica que otros científicos como Ernest Rutherford o Niels Bohr continuasen con su investigación y establecieron otras teorías en las que los átomos tenían partes diferenciadas...

En la esquina inferior derecha de esta placa fotográfica están las trazas dejadas por dos isótopos del neón: neón-20 y neón-22.

También Thomson inventó los rayos positivos y en 1911, descubrió la manera de utilizarlos para separar átomos de diferente masa. El objetivo se consiguió desviando los rayos positivos mediante campos eléctricos y magnéticos ( espectrometría de masas). Así descubrió que el neón tiene dos isótopos (el neón-20 y el neón-22).

En 1913, como parte de su exploración en la composición de los rayos canales, Thomson canalizó una corriente de neón ionizado mediante un campo magnético y un campo eléctrico y midió su desviación colocando una placa fotográfica en el camino del rayo. Thomson observó dos parches de luz sobre la placa fotográfica (ver imagen a la derecha), lo que supone dos parábolas de desviación. Thomson llegó a la conclusión de que el gas neón se compone de dos tipos de átomos de diferentes masas atómicas (neón-20 y neón-22).

Thomson en 1906 demostró que el hidrógeno tiene un único electrón. Permite confirmar o rechazar diversas teorías anteriores sobre número de los electrones, al igual que el carbono.

Thomson propuso el segundo modelo atómico (El primero fue propuesto por Dalton en 1794), que podía caracterizarse como una esfera de carga positiva en la cual se incrustan los electrones.

También analizó la propagación de ondas guiadas.

Corpuscular theory of matter, 1908

1883 : A Treatise on the Motion of Vortex Rings, Universidad de Cambridge, Londres (ISBN 0-543-95696-2).

1888 : Applications of Dynamics to Physics and Chemistry, Londres. (ISBN 1-4021-8397-6).

1893 : Notes on recent researches in electricity and magnetism, Oxford University Press, 1991. (ISBN 1-4297-4053-1).[17] ​

1895 : Elements Of The Mathematical Theory Of Electricity And Magnetism, Londres.

1897 : Cathode rays, Proceedings of the Royal Institution. Descubrimiento del electrón

1897 : Cathode rays, Philosophical Magazine.

1900 : Discharge of electricity through gases (en alemán). Leipzig: Johann Ambrosius Barth. 1900.

1901 : A Text book of Physics in Five Volumes: Properties of Matter, Sound, Heat, Light, and Magnetism & Electricity., coescrito con J.H. Poynting.

1903 : Conduction of electricity through gases, Cambridge University Press (segunda edición más completa en 1906).

1904 : On the Structure of the Atom.

1904 : "On the Structure of the Atom": an Investigation of the Stability and Periods of Oscillation of a number of Corpuscles arranged at equal intervals around the Circumference of a Circle; with Application of the Results to the Theory of Atomic Structure," Philosophical Magazine Serie 6, Volume 7, Número 39, pp 237-265.

1905 : Electricity and matter (en italiano). Milan: Hoepli. 1905.

1908 : Corpuscular theory of matter (en alemán). Braunschweig: Vieweg und Sohn. 1908.

1912 : Further experiments on positive rays.

1913 : Rays of positive electricity, Proceedings of the Royal Society.A 89, 1-20 - Descubrimiento de los isótopos del neon

1922 : Electricidad y materia, prefacio de Paul Langevin. (en francés)

1923 : The Electron in Chemistry, Filadelfia.

Aparte del Premio Nobel de Física (1906), le fueron concedidos los siguientes premios:

Medalla Royal (1894)

Medalla Hughes (1902)

Medalla Copley (1914)

Premio Nobel de Física (1906)

Smith's Prize for Examination Performance (1880)

Medalla Copley (1914)

Medalla Elliott Cresson (1910)

Medalla Real (1894)

Medalla Hughes (1902)

Medalla Franklin (1922)

Medalla Albert (1915)

Medalla Faraday (1925)¨

Placa conmemorativa a J. J. Thomson en Cambridge

En 1991, el thomson (Th) fue propuesto por los químicos como unidad de medida masa-carga en espectroscopia de masas.​ Esta unidad se define como:

Sin embargo, ha pasado a ser una unidad obsoleta, y no se ha incorporado al Sistema Internacional.

1. Joseph Thomson (1876). "XX. Experiments on contact electricity between non-conductors". Proceedings of the Royal Society (en inglés) 25 (171-178): 169-171. doi:10.1098/rspl.1876.0039.

2. Davis & Falconer, J.J. Thomson and the Discovery of the Electron

3. ↑ Rayleigh (1941). "Joseph John Thomson. 1856-1940". Obituary Notices of Fellows of the Royal Society 3 (10): 586-609. doi:10.1098/rsbm.1941.0024.

4. ↑ Kim, Dong-Won (2002). Leadership and creativity : a history of the Cavendish Laboratory, 1871-1919. Dordrecht: Kluwer Acad. Publ. .

5. Mackenzie, A. Stanley (1896). "Review: Elements of the Mathematical Theory of Electricity and Magnetism by J. J. Thomson". Bull. Amer. Math. Soc. (en inglés) 2 (10): 329-333. doi:10.1090/s0002-9904-1896-00357-8.

6. "Sir Owen Willans Richardson, British physicist". Encyclopedia Britannica. "Richardson, a graduate (1900) of Trinity College, Cambridge, and a student of J. J. Thomson at the Cavendish Laboratory".

7. "Ernest Rutherford - Biography". NobelPrize.org. "as a research student at the Cavendish Laboratory under J.J. Thomson."

8. J.J. Thompson. "Notes on Recent Researches in Electricity and Magnetism" (en inglés). gutenberg.org.

9. Cooks, R. G.; A. L. Rockwood (1991). "The 'Thomson'. A suggested unit for mass spectroscopists". Rapid Communications in Mass Spectrometry 5 (2): 93.

10. "Thomson". Gazetteer of Planetary Nomenclature (en inglés). Flagstaff: USGS Astrogeology Research Program. .

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Joseph John Thomson - Wikipedia, la enciclopedia libre

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Presidente de la Royal Geographical Society Joseph John "J.J." Thomson, ( pronunciación en inglés: /ˈd͡ʒəʊzɪf d͡ʒɒn ˈtɒmsən/ ; Mánchester, Inglaterra, 18 de diciembre de 1856- Cambridge, Inglaterra, 30 de agosto de 1940) fue un científico británico, descubridor del electrón, de los primeros isótopos e inventor del espectrómetro de masas.

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Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares

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El trabajo de Thomson revelaba que los rayos emitidos por un cátodo (o electrodo negativo) estaban compuestos por partículas de carga negativa, a las que el físico denominó "corpúsculos".

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Biografia de Bohr detallada en español

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(Niels Henrik David Bohr; Copenhague, 1885 - 1962) Físico danés. Considerado como una de las figuras más deslumbrantes de la física contemporánea y, por sus aportaciones teóricas y sus trabajos prácticos, como uno de los padres de la bomba atómica, fue galardonado en 1922 con el Premio Nobel de Física "por su investigación acerca de la estructura de los átomos y la radiación que emana de ellos".

Niels Bohr

Pese a contravenir principios de la física clásica, su modelo atómico, que incorporaba el modelo de átomo planetario de Rutherford y la noción de cuanto de acción introducida por Planck, permitió explicar tanto la estabilidad del átomo como sus propiedades de emisión y de absorción de radiación. En esta teoría, el electrón puede ocupar algunas órbitas estacionarias en las cuales no irradia energía, y los procesos de emisión y de absorción son concebidos como transiciones del electrón de una órbita estacionaria a otra.
Biografía
Niels Bohr cursó estudios superiores de física en la Universidad de Copenhague, donde obtuvo el grado de doctor en 1911. Tras haberse revelado como una firme promesa en el campo de la física nuclear, pasó a Inglaterra para ampliar sus conocimientos en el prestigioso Cavendish Laboratory de la Universidad de Cambridge, bajo la tutela de sir Joseph John Thomson (1856-1940), químico británico distinguido con el Premio Nobel en 1906 por sus estudios acerca del paso de la electricidad a través del interior de los gases, que le habían permitido descubrir el electrón, partícula anteriormente intuida y bautizada por George Johnstone Stoney (1826-1911).

Precisamente al estudio de los electrones estaba dedicada la tesis doctoral que acababa de leer el joven Bohr en Copenhague, y que había llevado a territorio británico con la esperanza de verla traducida al inglés. Pero, comoquiera que Thomson no se mostrara entusiasmado por el trabajo del científico danés, Bohr decidió abandonar el Cavendish Laboratory y marcharse a la Universidad de Manchester, donde aprovechó las enseñanzas de otro Premio Nobel, Ernest Rutherford (1871-1937), para ampliar sus saberes sobre los modelos del átomo y la radiactividad, descubierta por Pierre y Marie Curie.

A partir de entonces, entre ambos científicos se estableció una estrecha colaboración que, sostenida por firmes lazos de amistad, habría de ser tan duradera como fecunda. Rutherford había elaborado una teoría del átomo que era totalmente válida en un plano especulativo, pero que no podía sostenerse dentro de las leyes de la física clásica. Bohr, en un alarde de audacia que resultaba impredecible en su carácter tímido y retraído, se atrevió a soslayar los problemas que obstaculizaban los progresos de Rutherford con una solución tan sencilla como arriesgada: afirmó, simplemente, que los movimientos que se daban dentro del átomo están gobernados por unas leyes ajenas a las de la física tradicional.

Niels Bohr en el laboratorio (1922)

En 1913, Niels Bohr alcanzó celebridad mundial dentro del ámbito de la física al publicar una serie de ensayos en los que revelaba su particular modelo de la estructura del átomo. Tres años después, el científico danés regresó a su ciudad natal para ocupar una plaza de profesor de Física Teórica en su antigua alma mater; y en 1920, merced al prestigio internacional que había ido adquiriendo por sus estudios y publicaciones, consiguió las subvenciones necesarias para la fundación del denominado Instituto Nórdico de Física Teórica (más tarde denominado Instituto Niels Bohr), cuya dirección asumió desde 1921 hasta la fecha de su muerte (1962).

En muy poco tiempo este instituto se erigió, junto a las universidades alemanas de Munich y Göttingen, en uno de los tres vértices del triángulo europeo donde se estaban desarrollando las principales investigaciones sobre la física del átomo. En 1922, año en el que Bohr se consagró definitivamente como científico de renombre universal con la obtención del Premio Nobel, vino al mundo su hijo Aage Bohr, que habría de seguir los pasos de su padre y colaborar con él en varias investigaciones. Doctorado también en física, fue, al igual que su progenitor, profesor universitario de dicha materia y director del Instituto Nórdico de Física Teórica, y recibiría el Premio Nobel en 1975.

Inmerso en sus investigaciones sobre el átomo y la mecánica cuántica, Niels Bohr enunció, en 1923, el principio de la correspondencia, al que añadió en 1928 el principio de la complementariedad. A raíz de esta última aportación se fue constituyendo en torno a su figura la denominada Escuela de Copenhague de la mecánica cuántica, cuyas teorías fueron combatidas ferozmente (y ciertamente en vano) por Albert Einstein (1879-1955). A pesar de estas diferencias, sostenidas siempre en un plano teórico (pues Einstein sólo pudo oponer a las propuestas de Bohr elucubraciones mentales), el padre de la teoría de la relatividad reconoció en el físico danés a "uno de los más grandes investigadores científicos de nuestro tiempo".

En la década de los años treinta, Niels Bohr pasó largas temporadas en los Estados Unidos de América, adonde llevó las primeras noticias sobre la fisión nuclear, descubierta en 1938 en Berlín por Otto Hahn (1879-1968) y Fritz Strassmann (1902-1980), que habrían de dar lugar a los trabajos de fabricación de armas nucleares de destrucción masiva. Durante cinco meses trabajó con J. A. Wheeler en el Instituto de Estudios Avanzados de Princeton (Nueva Jersey), y anunció, junto con su colaborador, que el plutonio había de ser fisionable, al igual que lo era el uranio.

De regreso a Dinamarca, fue elegido presidente de la Real Academia Danesa de Ciencias (1939). Volvió a instalarse en Copenhague, en donde continuó investigando e impartiendo clases hasta que en 1943, a raíz de la ocupación alemana, tuvo que abandonar su país natal debido a sus orígenes judíos. Su vida y la de los suyos llegaron a estar tan amenazadas que se vio forzado a embarcar a su familia en un pequeño bote de pesca y poner rumbo a Suecia. Pocos días después, Bohr se refugió en los Estados Unidos y, bajo el pseudónimo de Nicholas Baker, empezó a colaborar activamente en el denominado Proyecto Manhattan, desarrollado en un laboratorio de Los Álamos (Nuevo México), cuyo resultado fue la fabricación de la primera bomba atómica.

Al término de la II Guerra Mundial (1939-1945), retornó a Dinamarca y volvió a ponerse al frente del Instituto Nórdico de Física Teórica. A partir de entonces, consciente de las aplicaciones devastadoras que podían tener sus investigaciones, se dedicó a convencer a sus colegas de la necesidad de usar los hallazgos de la física nuclear con fines útiles y benéficos.

Pionero en la organización de simposios y conferencias internacionales sobre el uso pacífico de la energía atómica, en 1951 publicó y divulgó por todo el mundo un manifiesto firmado por más de un centenar de científicos eminentes, en el que se afirmaba que los poderes públicos debían garantizar el empleo de la energía atómica para fines pacíficos. Por todo ello, en 1957, recibió el premio Átomos para la Paz, convocado por la Fundación Ford para favorecer las investigaciones científicas encaminadas al progreso de la humanidad.

Niels Bohr en una imagen tomada en 1950

Director, desde 1953, de la Organización Europea para la Investigación Nuclear, Niels Henrik David Bohr falleció en Copenhague durante el otoño de 1962, a los setenta y siete años de edad, después de haber dejado impresas algunas obras tan valiosas como Teoría de los espectros y constitución atómica (1922), Luz y vida (1933), Teoría atómica y descripción de la naturaleza (1934), El mecanismo de la fisión nuclear (1939) y Física atómica y conocimiento humano (1958).
El modelo atómico de Bohr
Las primeras aportaciones relevantes de Bohr a la Física contemporánea tuvieron lugar en 1913, cuando, para afrontar los problemas con que había topado su maestro y amigo Rutherford, afirmó que los movimientos internos que tienen lugar en el átomo están regidos por leyes particulares, ajenas a las de la física tradicional. Al hilo de esta afirmación, Bohr observó también que los electrones, cuando se hallan en ciertos estados estacionarios, dejan de irradiar energía.

En realidad, Rutherford había vislumbrado un átomo de hidrógeno conformado por un protón (es decir, una carga positiva central) y un partícula negativa que giraría alrededor de dicho protón de un modo semejante al desplazamiento descrito por los planetas en sus órbitas en torno al sol. Pero esta teoría contravenía las leyes de la física tradicional, puesto que, a tenor de lo conocido hasta entonces, una carga eléctrica en movimiento tenía que irradiar energía, y, por lo tanto, el átomo no podría ser estable.

Niels Bohr aceptó, en parte, la teoría atómica de Rutherford, pero la superó combinándolo con las teorías cuánticas de Max Planck (1858-1947). En los tres artículos que publicó en el Philosophical Magazine en 1913, Bohr enunció cuatro postulados: 1) Un átomo posee un determinado número de órbitas estacionarias, en las cuales los electrones no radian ni absorben energía, aunque estén en movimiento. 2) El electrón gira alrededor de su núcleo de tal forma que la fuerza centrífuga sirve para equilibrar con exactitud la atracción electrostática de las cargas opuestas. 3) El momento angular del electrón en un estado estacionario es un múltiplo de h / 2p (donde h es la constante cuántica universal de Planck).

Según el cuarto postulado, cuando un electrón pasa de un estado estacionario de más energía a otro de menos (y, por ende, más cercano al núcleo), la variación de energía se emite en forma de un cuanto de radiación electromagnética (es decir, un fotón). Y, a la inversa, un electrón sólo interacciona con un fotón cuya energía le permita pasar de un estado estacionario a otro de mayor energía.

Werner Heisenberg y Niels Bohr en
la Conferencia de Copenhague (1934)

Dicho de otro modo, la radiación o absorción de energía sólo tiene lugar cuando un electrón pasa de una órbita de mayor (o menor) energía a otra de menor (o mayor), que se encuentra más cercana (o alejada) respecto al núcleo. La frecuencia f de la radiación emitida o absorbida viene determinada por la relación: E1 - E2 = hf, donde E1 y E2 son las energías correspondientes a las órbitas de tránsito del electrón. Merced a este último y más complejo postulado, Bohr pudo explicar por qué, por ejemplo, los átomos de hidrógeno ceden distintivas longitudes de onda de luz, que aparecen en el espectro del hidrógeno como una distribución fija de líneas de luz conocida como serie de Balmer.

En un principio, el modelo atómico propuesto por Bohr desconcertó a la mayor parte de los científicos de todo el mundo. Su manera de explicar la estructura de un átomo era hacer caso omiso (al menos en ciertas partes pequeñas del átomo) de un principio aceptado de la física. La teoría atómica de Bohr parecía casi un timo: inventar un modelo simplemente por el hecho de que podría funcionar bien. Pero, a raíz de que su colega y maestro Rutherford le felicitara efusivamente por estos postulados, numerosos investigadores del Centro y el Norte de Europa comenzaron a interesarse por las ideas del físico danés, y algunos de ellos, como los alemanes James Franck (1882-1964) y Gustav Hertz (1887-1975), proporcionaron nuevos datos que confirmaban la validez del modelo de Bohr.

La teoría atómica de Bohr se aplicó, en efecto, al estudio del átomo de hidrógeno, aunque enseguida pudo generalizarse a otros elementos superiores, gracias a la amplitud y el desarrollo que le proporcionó el trabajo de Arnold Sommerfeld (1868-1951), que mejoró el modelo del danés para explicar la estructura fina del espectro. De ahí que los postulados lanzados por Niels Bohr en 1913 puedan considerarse como las bases en que se sustenta la física nuclear contemporánea.
El principio de correspondencia
Con la formulación de estos postulados, Niels Bohr logró, en efecto, dar una explicación cuantitativa del espectro del hidrógeno; y, fundamentalmente, consiguió establecer los principios de la teoría cuántica del átomo en la forma más clara y concisa posible. Pero, ante todo, su gran acierto fue señalar que estos principios eran irracionales desde el punto de vista de la mecánica clásica, y advertir que requerían una nueva limitación en el uso de los conceptos ordinarios de causalidad.

Para fijar las circunstancias en que debían concordar la mecánica clásica y las nuevas teorías de la mecánica cuántica, Bohr estableció en 1923 el denominado principio de correspondencia, en virtud del cual la mecánica cuántica debe tender hacia la teoría de la física tradicional al ocuparse de los fenómenos macroscópicos (o, dicho de otro modo, siempre que los valores de las constantes cuánticas lleguen a ser despreciables).

Sirviéndose de este principio, Niels Bohr y sus colaboradores, entre los que se contaba el joven Werner Karl Heisenberg (1901-1976), otro futuro Premio Nobel de Física, trazaron un cuadro aproximado de la estructura de los átomos que poseen numerosos electrones; y consiguieron otros logros como explicar la naturaleza de los rayos X, los fenómenos de la absorción y emisión de luz por parte de los átomos y la variación periódica en el comportamiento químico que reflejaba la tabla periódica de los elementos.
El principio de complementariedad
En 1925, su ayudante Heisenberg enunció el principio de indeterminación o de incertidumbre, según el cual era utópica la idea de poder alcanzar, en el campo de la microfísica, un conocimiento pleno de la realidad de la naturaleza en sí misma o de alguna de las cosas que la componen, ya que los instrumentos empleados en la experimentación son objetos naturales sometidos a las leyes de la física tradicional.

La formulación de este luminoso principio de Werner Heisenberg sugirió a su vez a Bohr un nuevo precepto: el llamado principio de complementariedad de la mecánica cuántica (1928). Partiendo de la dualidad onda-partícula recientemente enunciada por el joven Louis de Broglie (1892-1987), es decir, de la constatación de que la luz y los electrones actúan unas veces como ondas y otras como partículas, Bohr afirmó que, en ambos casos, ni las propiedades de la luz ni las de los electrones pueden observarse simultáneamente, por más que sean complementarias entre sí y necesarias para una interpretación correcta.

En otras palabras, el principio de complementariedad expresa que no existe una separación rígida entre los objetos atómicos y los instrumentos que miden su comportamiento. Ambos son, en opinión de Bohr, complementarios: elementos de diversas categorías, incluyendo fenómenos pertenecientes a un mismo sistema atómico, pero sólo reconocibles en situaciones experimentales que son físicamente incompatibles.

Siguiendo este razonamiento, Niels Bohr también consideró que eran complementarias ciertas descripciones, generalmente causales y espacio-temporales, así como ciertas propiedades físicas como la posición y el momento precisos. En su valioso ensayo titulado Luz y vida (1933), el científico danés, dando una buena muestra de sus singulares dotes para la especulación filosófica, analizó las implicaciones humanas del principio de complementariedad.
La fisión nuclear
En la década de los años treinta, el creciente interés de todos los científicos occidentales por el estudio del interior del núcleo del átomo (con abundante experimentación al respecto) llevó a Bohr al estudio detallado de los problemas surgidos al tratar de interpretar los nuevos conocimientos adquiridos de forma tan repentina por la física atómica. Fue así como concibió su propio modelo de núcleo, al que comparó con una gota líquida, y propuso la teoría de los fenómenos de desintegración nuclear.

Con ello estaba sentando las bases de la fisión nuclear, que acabaría dando lugar al más poderoso instrumento de exterminio concebido hasta entonces por el ser humano: la bomba atómica. Bohr no llegó, empero, en primer lugar al hallazgo de la fisión nuclear, conseguida por vez primera, como ya se ha indicado más arriba, por Otto Hahn y Fritz Strassmann en el Berlín de 1938.

El 15 de enero de 1939 llevó las primeras nuevas de este logro científico a los Estados Unidos de América, en donde demostró que el isótopo 235 del uranio es el responsable de la mayor parte de las fisiones. En el Instituto de Estudios Avanzados de Princeton (Nueva Jersey), durante un fructífero período de colaboración con J. A. Wheeler, esbozó una nueva teoría del mecanismo de fisión, según la cual el elemento 94 tendría idéntico comportamiento al observado en el U-235 en el proceso de fisión nuclear. El elemento 94 sería obtenido un año después por Glenn Theodore Seaborg (1912-1999) y recibió el nombre de plutonio por hallarse a continuación del uranio y del neptunio en la tabla periódica.

Cómo citar este artículo:
Fernández, Tomás y Tamaro, Elena. "". En Biografías y Vidas. La enciclopedia biográfica en línea [Internet]. Barcelona, España, 2004. Disponible en [fecha de acceso: ].

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(Niels Henrik David Bohr; Copenhague, 1885 - 1962) Físico danés. Considerado como una de las figuras más deslumbrantes de la física contemporánea y, por sus aportaciones teóricas y sus trabajos prácticos, como uno de los padres de la bomba atómica, fue galardonado en 1922 con el Premio Nobel de Física "por su investigación acerca de la estructura de los átomos y la radiación que emana de ellos".

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Niels Bohr (1885-1962)

Nació el 7 de Octubre de 1885 en Copenhage, Dinamarca. Su padre, Christian Bohr, era profesor de fisiología en la universidad de esa ciudad, y era conocido por sus trabajos sobre los aspectos físicos y químicos de la respiración.

Su madre, Ellen Adler Bohr, era hija de un banquero y fue alumna de quien posteriormente sería su esposo. Niels Bohr y sus dos hermanos crecieron por tanto en una cálida atmósfera intelectual. Su hermano Harald se convirtió en un brillante matemático.

Bohr se distinguió en la universidad de Copenhage, donde obtuvo la medalla de oro del Royal Danish Academy of Sciences and Letters. En 1911 recibió su doctorado por su tesis sobre la teoría electrónica de los metales.

Fue entonces cuando partió hacia Inglaterra con la intención de continuar su trabajo con J. J. Thomson en Cambridge. Thomson nunca mostró especial interés por las ideas de Bohr sobre los electrones en los metales. En Marzo de 1912 Bohr se trasladó a Manchester, donde se incorporó al grupo de Rutherford en el que estudiaban la estructura del átomo.

Bohr regresó a Copenhage en el verano de 1912, donde se casó con Margrethe Norlund, y continuó desarrollando sus nuevas ideas sobre los átomos. La universidad creó para Bohr el Instituto de Física Teórica, que se inauguró en 1921, y donde Bohr trabajaría el resto de su vida. Éste se convirtió en un centro internacional del trabajo sobre el átomo y la teoría cuántica.

Bohr fue el primero en aplicar la teoría cuántica al problema d la estructura atómica y molecular. Por este trabajo recibió el premio Nobel de Física en 1922. Desarrolló la llamada teoría del átomo y el modelo del núcleo atómico líquido.

Modelo atómico de Bohr:

En 1913 Bohr propuso su modelo cuantizado del átomo para explicar cómo los electrones pueden tener órbitas estables alrededor del núcleo. Bohr se dio cuenta de que para construir un modelo atómico satisfactorio tenía que incluir de alguna manera el cuanto de energía de Planck-Einstein. Bohr resumió en varios puntos los supuestos que introdujo para explicar la constitución de su átomo, como resultado de aplicar los principios de Planck al átomo de Rutherford:

1) La energía no era emitida o absorbida en la forma continua que había supuesto la física clásica, sino solamente durante la transición de los electrones entre dos estados estacionarios.

2) Aunque el equilibrio de los átomos en el estado estacionario venía gobernado por las leyes ordinarias de la mecánica, dichas leyes no eran de aplicación en el paso de un estado estacionario a otro.

3) La radiación emitida era un cuanto de energía de Planck.

4) Los estados estacionarios venían determinados por la energía emitida y el giro del electrón.

5) El estado permanente de un átomo es en el que la energía emitida en su formación es máxima.
Página principal J. J. Thomson Ernest Rutherford Enlaces y biliografía
Bohr expuso sus ideas sobre el átomo en el artículo "On the constitution of atoms and molecules" en la revista Philosophical Magazine 26, 1-25 [ 1913]

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Niels Bohr (1885-1962) Nació el 7 de Octubre de 1885 en Copenhage, Dinamarca. Su padre, Christian Bohr, era profesor de fisiología en la universidad de esa ciudad, y era conocido por sus trabajos sobre los aspectos físicos y químicos de la respiración.