Η Ιστορία των Φυσικών Επιστημών. Μέρος Δεύτερο. Πως η ανακάλυψη του ηλεκτρονίου και του κινούμενου ηλεκτρικού φορτίου επιταχύνει τις εξελίξεις στις Φυσικές Επιστήμες και αυτό στην συνέχεια συντελεί στην βελτίωση της ζωής των ανθρώπων

2014-12-11 15:11

της Δήμητρας Σπανού καθηγήτριας Χημικού

 

 

Στα μέσα ου 18ου αιώνα πια εντοπίζεται

Η ύπαρξη του ηλεκτρονίου και ο εντοπισμός του στοιχειώδους φορτίου
 
Κι έτσι, οι Φυσικές Επιστήμες μπόρεσαν να ανοικτούν σε βαθιά πελάγη και να διεκδικήσουν την θέση τους στις εξελίξεις των κοινωνιών. Αιτία ήταν η ανακάλυψη του ηλεκτρικού φορτίου και η διερεύνηση του φαινόμενου του ηλεκτρισμού και των αξιοθαύμασων αποτελεσμάτων του Που μέχρι τότε ήταν ένα άγνωστο και ανεξέλεγκτο φαινόμενο
 
Γεννημένος το 1709 στις ΗΠΑ ο Βενιαμίν Φραγκλίνος
 
Έβαλε τις αρχές του ηλεκτρισμού  εντόπισε τα δυο αντίθετα είδη ηλεκτρικού φορτίου και τις δυνάμεις τους που είναι ισχυρότερες των βαρυτικών  και όρισε το ηλεκτρικό φορτίο. Η αρχή του πολέμου της Ανεξαρτησίας της Αμερικής τον απέσπασε από το επιστημονικό του έργο αφού ήδη είχε αποκήσει παγκόσμια φήμη
 
που κάνει κι άλλους Ευρωπαίους επιστήμονες να συνεχίσουν την προσπάθεια , όπως 
 
Ο Charlie Coulomb (1736-1808)
 Γάλλος Φυσικός που μελετά τις δυνάμεις μεταξύ ηλεκτρικών φορτίων
 
όλα αυτά καταλήγουν σε εφευρέσεις που κάνουν την ζωή μας πολύ πιο εύκολη
όπως ο
Αλεξάντερ Βόλτα (1745-1827)  ο οποίος ταυτόχρονα στην Ευρώπη , εφευρίσκει την ηλεκτρική μπαταρία και ο Γαλβάνη (1789) την ηλεκτρική τηλεγραφία
 
 
 
 
και ενώ ο 19ος αιώνας έχει μπει πια για τα καλά... προχωράει  
 
Η σύνδεση ηλεκτρικών και μαγνητικών φαινομένων
 
με αφορμή τα παραπάνω ο
Χανς Κρίστιαν Έρστεντ 1777 –  1851) ήταν Δανός φυσικός και χημικός παρατηρεί σύνδεση μεταξύ ηλεκτρικών και μαγνητικών φαινομένων
δηλαδή  
 ανακαλύπτουν τα ηλεκτρομαγνητικά φαινόμενα δηλαδή την ικανότητα που έχει ο ηλεκτρισμός να προκαλεί μαγνητικά φαινόμενα 
Ο Αντρέ Αμπέρ 1775-1836) θεμελιώνει την θεωρία του ηλεκτρομαγνητισμού
  \Phi_B = \oint_S \mathbf{B} \cdot \mathrm{d}\mathbf{A} = 0
γνωστό το πείραμά του με τους ηλεκτροφόρους αγωγούς που δημιουργούν μαγνητικό πεδίο, Ορίζει την ένταση του ηλεκτρικού ρεύματος

και ολοκληρώνει ο Μάικλ Φαραντέι ( 1791 – 1867) Άγγλος επιστήμονας  που αντιστρέφει το φαινόμενο και  διατυπώνει την ανακάλυψή του ότι παράγονται ηλεκτρικά φαινόμενα από μεταβαλλόμενα ή κινούμενα μαγνητικά πεδία και διατυπώνει τον νόμο της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής  \mathcal{E} = - {{d\Phi} \over dt} ,όπου Ε η ηλεκτρεγερτική δύναμη από επαγωγή (η Τάση Δηλαδή) Και το κλάσμα δίνει τον ρυθμό μεταβολής της μαγνητικής ροής, πόσο γρήγορα δηλαδή μεταβάλλεται το μαγνητικό πεδίο

Ορατά αποτελέσματα όλων αυτών των νέων επιστημονικών γνώσεων στην συνέχεια έως και τις αρχ΄ες του 20ου αιώναόμας Έντισον ( 1847- 1931) επίσης Αμερικάνος είναι ο εφευρέτης του ηλεκτρικού λαμπτήρα το 1879

   
ο ηλεκτρομαγνήτσμός θα δώσει μυριάδες εφαρμογές με αρχική την στην ηλεκτρογενήτρια (τουρμπίνα) και άλλες όπως το ενσύρματο τηλέφωνο
Ο ηλεκτρομαγνητισμός έδωσε επιτάχυνση στην ζωή και την εξέλιξη και την ευημερία που ήταν πέρα από κάθε προσδοκία 
 Τελευταία φωτογραφία δείχνει μια  τις πρώτες τηλεφωνικές εταιρείες των αρχών του περασμένου αιώνα 
 

 

 

 Παράλληλα εξελίσεται η Χημεία . Ανακαλύπτονται αρκετά χημικά στοιχεία και γίνεται προσπάθεια να ταξινομηθούν
Το Επίκεντρο σε πρώτη ενδιαφέρον ή δευτερευόντως είναι κι εδώ τα ηλεκτρόνια
 
Αρχικά από τον Newlands (1837-1898)  και  τον Lothar von Meyer (1830 – 1895),  
 
 
την προσπάθεια ολοκλήρωσε ο Ρώσσος Mendeleev που τελειοποίησε και έδωσε τον περιοδικό πίνακα των Χημικών Στοιχείων 
Η κατάταξη γίνεται βάσει της κατανομής ων ηλεκτρονίων των ατόμων στις στοιβάδες τους
 
 
Στην Χημεία διερευνόνται οι χημικές ενώσεις (που γίνονται σε μια προσπάθεια των ηλεκτρονίων τους να κατανεμηθούν σε συμφερότερες ενεργειακά θέσεις)
και ιδιαίτερα δυο κατηγορίες από αυτές που παίζουν έναν πολύ σημαντικό ρόλο. Τα οξέα και οι βάσεις
 Σουηδός Svante Arrhenius
διατυπώνει την θεωρία ότι ορισμένες ουσίες όταν διαλύονται στο νερό τα μόριά τους διασπώνται σε θετικά και αρνητικά φορτισμένα τμήματα, τα ιόντα
 (που ορίζονται βάσει του ελλείματος ή του πλεονασμού των ηλεκτρονίων τους)
 
ενώ για το ίδιο θέμα οι Δανός Bronster και ο Άγγλοές Lowry 
πίστευαν πως οι ουσίες αυτές  παρέχουν ή δέχονται θετκά ή αρνητικά φορτισμένα υδρογόνα
 
Ο Lewis  έδειξε πως  οι ιδιότητες των βάσεωνν και τω οξέων οφείλονται σε ελεύθερα ζευγάρια ηλεκτρονίων που υπάρχουν στα μόρια των ενώσεων 
 
Η αμμωνία κατά τον lewis είναι βάση λόγω του αδέσμευτου ζεύγους ηλεκτρονίων που διαθέτει
 
 
Δήμητρα Σπανού
 
 
 
ΠΗΓΕΣ
Φυσική για ποιητές Robert March
Η γυναίκα στις Φυσικές Επιστήμες (Ευέλικτη ζώνη 2ου Γυμν. Σάμου 2003-04)
Pavlof
Μελέτησε με πειράματα την συμπεριφορά των θηλαστικών, για να καταλήξει σε θεωρίες μπιχαβιορισμού για τα  τεχνικές ελέγχου της συμπεριφοράς τους και ελέγχου της συμπεριφοράς. Τελικά βρήκε ενθουσιώδη ανταπόκριση  που τιμήθηκε με νομπελ Φυσιολογίας και Ίατρικής

 

Πίσω