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Albert einstein Albert einstein Presentation Transcript

  • COLEGIO NACIONAL «JUAN DE SALINAS» Biografía de Albert Einstein Trayectoria y HistoriaIntegrantes: Daniel Álvarez Diego Pachacama Curso: 6to «J» Especialidad: Informática
  • Biografía de Albert Einstein Nacimiento: 14 de marzo de 1879 Fallecimiento: 18 de abril de 1955(76 años) Campo: Física Conocido por:  Teoría de la Relatividad  Movimiento browniano  Efecto Foto electrónico  Equivalencia Masa – Energia  La Teoría de Campo Unificada Premios destacados: FIRMA  Premio Nobel de física (1921)  Medalla Copley(1925)  Medalla Max planck(1929)
  • Breve Historia Infancia.-Nació en la ciudad alemana de Ulm, cien kilómetros al este de Stuttgart,en el seno de una familia judía. Sus padres eran Hermann Einstein yPauline Koch. En 1880 la familia se mudó a Munich, donde su padre y sutío fundaron en octubre una empresa dedicada a la instalación de agua ygas. Como el negocio marchaba bien, con el apoyo de toda la familiadecidieron abrir un taller propio de aparatos eléctricos. El colegio no lo motivaba, y aunque era excelente en matemáticas y física, no se interesaba por las demás asignaturas. A los 15 años, sin tutor ni guía, emprendió el estudio del cálculo infinitesimal. La idea, claramente infundada, de que era un mal estudiante proviene de los primeros biógrafos que escribieron sobre Einstein, que confundieron el sistema de calificación escolar de Suiza (un 6 en Suiza es la mejor calificación) con el alemán (un 6 es la peor nota).9 [www.blume.net] En este "Erziehungsrat" aparece con nota 6 en los todas las asignaturas: Álgebra, Física, Geometría, Geometría Analítica y Trigonometría.
  •  Juventud.-Se graduó en 1900, obteniendo el diploma de profesor de matemáticas yde física, pero no pudo encontrar trabajo en la Universidad, por lo queejerció como tutor en Winterthur, Schaffhausen y en Berna. Sucompañero de clase, Marcel Grossmann, un hombre que más adelantedesempeñaría un papel fundamental en las matemáticas de la relatividadgeneral, le ofreció un empleo fijo en la Oficina Federal de la PropiedadIntelectual de Suiza, en Berna, una oficina de patentes, donde trabajó de1902 a 1909. Su personalidad le causó también problemas con el directorde la Oficina, quien le enseñó a "expresarse correctamente".
  •  Madurez.-En 1908 a la edad de 29 fue contratado en laUniversidad de Berna, Suiza, como profesor yconferenciante (Privatdozent). Einstein yMileva tuvieron un nuevo hijo, Eduard, nacidoel 28 de julio de 1910. Poco después la familia semudó a Praga, donde Einstein obtuvo la plazade Professor de física teórica, el equivalente aCatedrático, en la Universidad Alemana dePraga. En esta época trabajó estrechamentecon Marcel Grossmann y Otto Stern. Tambiéncomenzó a llamar al tiempo matemático cuartadimensión. En 1913, justo antes de la PrimeraGuerra Mundial, fue elegido miembro de laAcademia Prusiana de Ciencias. Estableció suresidencia en Berlín, donde permaneciódurante diecisiete años. El emperadorGuillermo, le invitó a dirigir la sección de Físicadel Instituto de Física Káiser Wilhelm.
  •  Muerte.-El 17 de abril de 1955, Albert Einstein experimentó unahemorragia interna causada por la ruptura de unaneurisma de la aorta abdominal, que anteriormente habíasido reforzada quirúrgicamente por el Dr. Rudolph Nissenen 1948. Tomó el borrador de un discurso que estabapreparando para una aparición en televisión paraconmemorar el séptimo aniversario del Estado de Israelcon él al hospital, pero no vivió lo suficiente paracompletarlo. Einstein rechazó la cirugía, diciendo: "Quieroirme cuando quiero.He hecho mi parte, es hora de irse. Yo loharé con elegancia." Murió en el Hospital de Princeton(Nueva Jersey) a primera hora del 18 de abril de 1955 a laedad de 76 años. Los restos de Einstein fueron incineradosy sus cenizas fueron esparcidas por los terrenos delInstituto de Estudios Avanzados de Princeton. Durante laautopsia, el patólogo del Hospital de Princeton, ThomasStoltz Harvey extrajo el cerebro de Einstein paraconservarlo, sin el permiso de su familia, con la esperanzade que la neurociencia del futuro fuera capaz de descubrirlo que hizo a Einstein ser tan inteligente.
  •  TRAYECTORIA CIENTIFICA En 1901 apareció el primer trabajo científico de Einstein: trataba de la atracción capilar. Publicó dos trabajos en 1902 y 1903, sobre los fundamentos estadísticos de la termodinámica, corroborando experimentalmente que la temperatura de un cuerpo se debe a la agitación de sus moléculas, una teoría aún discutida en esa época. 1. Teoría de la Relatividad.-Incluye dos teorías (la de la relatividad especial y lade la relatividad general) formuladas por AlbertEinstein a principios del siglo XX, que pretendíanresolver la incompatibilidad existente entre lamecánica newtoniana y el electromagnetismo.La primera teoría, publicada en 1905, trata de lafísica del movimiento de los cuerpos en ausencia defuerzas gravitatorias, en el que se hacíancompatibles las ecuaciones de Maxwell delelectromagnetismo con una reformulación de lasleyes del movimiento. La segunda, de 1915, es unateoría de la gravedad que reemplaza a la gravedadnewtoniana pero coincide numéricamente con ellaen campos gravitatorios débiles. La teoría general sereduce a la teoría especial en ausencia de camposgravitatorios.
  • 2.- Movimiento browniano El movimiento browniano es el movimiento aleatorio que se observa en algunas partículas microscópicas que se hallan en un medio fluido (por ejemplo, polen en una gota de agua). Recibe su nombre en honor al escocés Robert Brown, biólogo y botánico que descubrió este fenómeno en 1827 y observó que pequeñas partículas de polen se desplazaban en movimientos aleatorios sin razón aparente. En 1785, el mismo fenómeno había sido descrito por Jan Ingenhousz sobre partículas de carbón en alcohol. El movimiento aleatorio de estas partículas se debe a que su superficie es bombardeada incesantemente por las moléculas (átomos) del fluido sometidas a una agitación térmica. Este bombardeo a escala atómica no es siempre completamente uniforme y sufre variaciones estadísticas importantes. Así, la presión ejercida sobre los lados puede variar ligeramente con el tiempo, y así se genera el movimiento observado.
  •  EXPOSICIÓN MATEMÁTICA De esta definición corresponde a la ecuación que gobierna la evolución temporal de la función probabilística de densidad asociada con la ecuación de difusión de una partícula browniana, y en definitiva es una ecuación diferencial parcial. Otras maneras de conseguir su modelo matemático consideran un movimiento browniano como un proceso de Gauss central con una función covariante para toda . El resultado de un proceso estocástico se le atribuye a Norbert Wiener, quedó demostrado en la teoría de probabilidad, existente desde 1923, y se conoce con el nombre de proceso de Wiener. Muchos detalles importantes aparecen en sus publicaciones.Es un movimiento browniano
  • Movimiento FotoeléctricoLa emisión de electrones por metales iluminados con luz de determinadafrecuencia fue observada a finales del siglo XIX por Hertz y Hallwachs. El procesopor el cual se liberan electrones de un material por la acción de la radiación sedenomina efecto fotoeléctrico o emisión fotoeléctrica. Sus característicasesenciales son:Para cada sustancia hay una frecuencia mínima o umbral de la radiaciónelectromagnética por debajo de la cual no se producen fotoelectrones por másintensa que sea la radiación.La emisión electrónica aumenta cuando se incrementa la intensidad de la radiaciónque incide sobre la superficie del metal, ya que hay más energía disponible paraliberar electrones.En los metales hay electrones que se mueven más o menos libremente a través dela red cristalina, estos electrones no escapan del metal a temperaturas normalespor que no tienen energía suficiente. Calentando el metal es una manera deaumentar su energía. Los electrones "evaporados" se denominan termoelectrones,este es el tipo de emisión que hay en las válvulas electrónicas. Vamos a ver quetambién se pueden liberar electrones (fotoelectrones) mediante la absorción por elmetal de la energía de radiación electromagnética.
  •  Descripción.- Sea f la energía mínima necesaria para que un electrón escape del metal. Si el electrón absorbe una energía E, la diferencia E-f, será la energía cinética del electrón emitido.  Einstein explicó las características del efecto fotoeléctrico, suponiendo que cada electrón absorbía un cuanto de radiación o fotón. La energía de un fotón se obtiene multiplicando la constante h de Planck por la frecuencia f de la radiación electromagnética. E=hf Si la energía del fotón E, es menor que la energía de arranque f, no hay emisión fotoeléctrica. En caso contrario, si hay emisión y el electrón sale del metal con una energía cinética Ek igual a E-f.
  • Por otra parte, cuando la placa de área S se ilumina con cierta intensidadI, absorbe una energía en la unidad de tiempo proporcional a IS, basta dividirdicha energía entre la cantidad hf para obtener el número de fotones que incidensobre la placa en la unidad de tiempo. Como cada electrón emitido toma laenergía de un único fotón, concluimos que el número de electrones emitidos enla unidad de tiempo es proporcional a la intensidad de la luz que ilumina la placa
  •  Aplicación.- La ventana es de cuarzo y se han tomado las siguientes precauciones: • el tubo de vacío ha sido cocido previamente para que desprenda la mayor cantidad de gas. Este gas luego podría ser ionizado por la luz e interferir en el proceso. • el ánodo está recubierto de óxido de cobre (II)-CuO- de color negro, para que no desprenda electrones al ser iluminado, de este modo todos proceden de la extracción efectuada sobre el cátodo. • las superficies del cátodo deben estar limpias, bien orientadas, etc.Realizamos primero la conexión que se observa en la figura, poniendo el potenciómetro de manera que laparte negativa (cátodo) esté conectada a placa iluminada. De esta manera un aumento de potencial hará quelos electrones arrancados sean encaminados por un campo eléctrico hacia la otra placa (ánodo).Cuanto mayor sea el potencial aplicado más cantidad de electrones llegan al anodo (atraviesan el tubo).
  • • Con los datos obtenemos una tabla de valores que representados dan la grafica que está arriba en la gráfica la derecha.Incluso para V=0 , algunos de los electrones arrancados del metal son capaces de atravesar eltubo y detectamos una intensidad de corriente -i- . Si aumentamos el potencial, el número deelectrones que atraviesan el tubo aumenta, pero llega un momento en que todos los electronesarrancados del metal son captados por el ánodo y, aunque aumentemos el potencial, la corrienteeléctrica -i- no aumenta. Fotones con Fotones con energía energía suficiente insuficiente
  • Si mantenemos la polaridad y el tipo de luz (la misma frecuencia) pero utilizamos más potencia de iluminación (bombilla más potente o varias bombillas) el nº de electrones extraído es mayor y llegan más al amperímetro. Mayor intensidad de luz (I) significa mayor flujo de fotones y la corriente en el circuito externo ( i ) aumenta.Invirtiendo las conexiones del potenciómetro (figura 3), podemos hacer que el metal del cual laluz arranca electrones sea ahora positivo y muchos electrones arrancados retornan a él. Losmás rápidos llegan al otro lado y el amperímetro indica conducción. Si aumentamos el potencialcon esta conexión invertida llegará un momento en que todos los electrones arrancadosretornan, no cruza ninguno, y por lo tanto i=0. El valor del potencial en ese momento se llamapotencial de corte -Vo-.
  • Equivalencia Masa - Energía Pocos meses después de publicar la teoría especial de la relatividad, en un trabajo muy breve Einstein demostró la que probablemente es la consecuencia más importante de su teoría: existen procesos naturales en los que una porción de la masa inicial se convierte en una cantidad de energía . Y viceversa.  La equivalencia entre la masa y la energía dada por la expresión de la teoría de la relatividad de Einstein.Indica que la masa conlleva una cierta cantidad de energia aunque la primera se encuentre enreposo, concepto ausente en mecánica clásica, esto es, que la energía en reposo de un cuerpo esel producto de su masa por su factor de conversión (velocidad de la luz al cuadrado), o que ciertacantidad de energía de un objeto en reposo por unidad de su propia masa es equivalente a lavelocidad de la luz al cuadrado:
  • • Para la física (y la química) clásica, masa y energía eran cantidades que se conservaban independientemente. En una reacción química, se pensaba que “la masa de los reactivos es igual a la masa de los productos”. En un proceso físico cualquiera, se asumía por un lado la conservación de la masa, y por el otro la conservación de la energía (primer principio de la termodinámica). A partir del trabajo de Einstein, ambas leyes de conservación se unifican en una sola.
  •  La teoría del campo unificadoA mediados del siglo XIX se conocían cuatro fenómenos que eran capaces dehacerse notar a través del vacío. Eran1. gravitación2. luz,3. atracción y repulsión eléctrica y4. la atracción y repulsión magnéticas. Al principio parecía que los cuatro fenómenos completamente independientes, que no tenían necesariamente ninguna conexión entre sí. Pero entre 1864 y 1873 el físico teórico escocés J. Clerk Maxwell analizó matemáticamente los fenómenos eléctricos y magnéticos, en ciertas relaciones básicas las “ecuaciones de Maxwell” describían tanto los fenómenos eléctricos como los magnéticos y que demostraban que los unos dependían de los otros.
  • La fuerza o interacción nuclear fuerte esla que mantiene unidos loscomponentes de los núcleosatómicos, y actúa indistintamente entredos nucleones cualesquiera, protones oneutrones. Su alcance es del orden delas dimensiones nucleares, pero es másintensa que la fuerza electromagnética.La fuerza o interacción nuclear débil esla responsable de la desintegraciónbeta de los neutrones; los neutrinos sonsensibles únicamente a este tipo deinteracción. Su intensidad es menor quela de la fuerza electromagnética y sualcance es aún menor que el de lainteracción nuclear fuerte.
  • Gracias por su atención FIN