La Física de la materia |
B3035 Ondas estacionarias y el
principio de superposición
Cuando dos ondas se cruzan,
interfieren y dan en el punto de cruce una resultante de
características bien definidas -producto de la combinación de las
dos-, pero prosiguen sin modificarse la una a la otra, transportando
cada una su energía.
En el punto en que se cruzan las ondas, si sigue llegando el tren de
ondas, la interferencia se mantiene en el tiempo con las mismas
características iniciales de fase o de desfase.
O272/01 La
temperatura más baja: El
Cero absoluto
Este programa trata de los esfuerzos
por alcanzar la temperatura más baja del universo, el "cero
absoluto". Se repasa el trabajo de Gay‑Lussac, se explica la
base científica de la escala de temperaturas y se muestran
experimentos que alcanzan temperaturas próximas al cero absoluto.
Finalmente, se explica el funcionamiento de un aparato capaz de
enfriar materiales hasta una millonésima de grado del cero absoluto
usando la refrigeración adiabática.
O272/02 Un punto de vista
macroscópico
El valor P, V, T de cualquier
sustancia proporciona una gran cantidad de información sobre sus
propiedades en las fases sólida, líquida y gaseosa. Este programa
ilustra la importancia del valor P, V, T y enseña a construir un
modelo matemático mediante el cual se determinará el comportamiento
de una sustancia en diversas condiciones de presión, volumen y
temperatura. También se observan las propiedades del agua y se
demuestra que el mismo tipo de análisis puede conducir a
predicciones sobre su comportamiento.
O272/03 La distribución de Maxwell-Boltzmann
Este programa enseña a conciliar las
experiencias físicas a gran escala con gases y la descripción
mecánica de las partículas que los forman. En particular, usa la
animación y las maquetas para observar la distribución de
velocidades de las moléculas de gas conocida como "distribución
Maxwell‑Boltzmann". Se explica cómo llegar a ella considerando
la distribución de energía y la mecánica de las ondas.
O272/04
Sonidos ideales
La velocidad del sonido depende del
medio que atraviesa. Este programa enseña a realizar un sencillo
experimento que prueba esta afirmación utilizando varios gases
distintos. A continuación se presenta un nuevo uso del sonido para
medir la temperatura de un horno en una central eléctrica. El mapa
de temperaturas resultante permite a los científicos determinar la
temperatura con precisión.
O272/05 Cómo conseguir el vacío
Este programa presenta la tecnología
necesaria para producir vacíos elevados, así como la física que lo
rige todo. Comienza mostrando cómo se prueban los satélites y sus
componentes en la N.A.S.A. A esto sigue una explicación de los
principios de la bomba de rotación y de la medida del vacío. A
continuación se explica la física de un indicador de presión “Pirani”,
desde el punto de vista de las propiedades de transporte del gas
en régimen Knudsen. El video continúa mostrando un indicador
de rotación y el funcionamiento de una bomba de difusión.
Finalmente, de nuevo en la N.A.S.A., se presenta el programa de
pruebas del nuevo Telescopio Espacial.
O272/06 Explorando la estructura de
los sólidos
La técnica que nos proporciona gran
parte de lo que sabemos sobre la estructura de los sólidos es la
difracción de los rayos X. Este programa considera la
importancia de los patrones de difracción de los rayos X y la
"ley de Bragg" en lo que respecta a las estructuras
cristalinas simples y complejas. Para mostrar cómo se interpretan
estas estructuras complejas, se analizan los patrones de difracción
de cristales moleculares que contienen miles de átomos.
O272/07 Elastómeros: Propiedades y modelos
Este video trata de la física de las
sustancias elásticas naturales como el caucho y las sustancias
elásticas sintéticas. Su objetivo es demostrar que, observando los
datos y la energía de las moléculas de cadena larga, es posible
explicar las propiedades de los elastómeros mediante un modelo
básico sencillo.
La primera parte del video explica,
para un público no iniciado, el papel de los electrones y los
fonones,
que son los “cuantos” del
sonido, en los materiales. La segunda parte presenta un experimento
realizado en la Universidad de Exeter que demuestra la existencia de
fonones en el helio líquido usando un efecto secundario análogo al
efecto fotoeléctrico aplicado al sonido.
O272/09 La luz de los semiconductores
Este programa describe cómo trabaja
la luz emitida por un diodo "LED", explica la acción del
láser y analiza su proceso de producción. Se utiliza material
especialmente grabado en los laboratorios Bell Telephone
junto con demostraciones de estudio y animación por computadora.
Para finalizar, un ingeniero de Be// Telephone examina el uso
del láser en las comunicaciones y considera sus posibles
aplicaciones.
O272/10 Explorando la estructura de
los líquidos
A fin de describir la ordenación de
los átomos o de las moléculas en un líquido, se introduce el
concepto de "función de distribución radial". El video muestra que
esta función puede determinarse en la práctica mediante dispersión
de rayos X o de haces de neutrones en un reactor nuclear haciendo
una breve referencia a su detección tras la dispersión. Por último,
el programa presenta una nueva fuente de neutrones recientemente
descubierta, la fragmentación por impulsos.
O272/11 Superflujo
Las sustancias como el helio líquido,
que pueden enfriarse a temperaturas muy bajas, muestran un
comportamiento muy peculiar. Aparentemente, carecen de viscosidad,
son capaces de traspasar materiales porosos sin resistencia, no
toleran los campos magnéticos e incluso pueden ser inducidas a
saltar del recipiente que las contiene. El video nos traslada a la
Universidad de St. Andrews, Escocia, para ver algunos de los mejores
ejemplos del llamado comportamiento "superfluído " También
examina las explicaciones de esta extraña conducta mediante la
mecánica cuántica.
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