Categories
Stiinta Tehnologie

Linkurile zilei 032 – Crize convulsive, ESO, astronomie, electroni, Newton, leucemie, exoplanete, plasticuri, Microsoft Edge, exoschelet

Linkurile zilei prezintă o selecție de pagini web de unde poti afla știrile zilei legate de știință, tehnologie, cultură. Aceste linkuri sunt selectate din zeci de canale de YouTube si alte câteva zeci de website-uri care publică zilnic informații din mai multe domenii.

Selecția Linkurile zilei te ajută să îți mărești cunoștințele generale, dar și te ține în temă cu cele mai noi informații din lumea științei și tehnologiei. În fiecare zi, de luni până vineri, după orele 20 va apare un nou articol Linkurile zilei la Tehnocultura.

=========

Știrile zilei: joi, 30 aprilie 2015

Featured:
Lecții de prim-ajutor: Crizele convulsive

Știință

1. Lecții de prim-ajutor: Crizele convulsive
2. ESO Astronomie: Stâlpii Creatiei ar trebui numiți Pilonii distrugerii
3. Ce trebuie să știi înatinte de a-ți îngheța ovulele
4. De ce exista electronii pentru totdeauna?
5. Dat fiind cea de-a treia lege a lui Newton, de ce există mișcare în Univers?

6. Ce este leucemia?
7. Grijă mare la morile de lucrări științifice, adică site-uri care scriu “lucrări științifice” și apoi le vănd
8. O nouă metodă de a descoperi exoplanete
9. Plasticurile de prin casa noastră
10.

Tehnologie

1. Chris Anderson, curator TED, despre celebrul Elon Musk
2. Noul browser de la Microsoft se va numi Microsoft Edge, fostul Proiect Spartan
3. Curs copyright: bazele proprietății intelectuale, partea 2
4. Exoscheletul viitorului
5.

Cultură/societate

1. Taie repede mărul
2. Cât de puternic este Vaticanul?
3.

Categories
Podcasts Stiinta

F@TC 022 – Originea magnetismului

Ce este magnetismul? Ce provoacă magnetismul în anumite substanțe? De unde știm cum funcționează magnetismul și ce legătură exstă între magnetism și electricitate?

Despre originea magnetismului ne povestește Conf. Dr. Nicolae Crețu, de la Universitatea “Transilvania” Brasov, Laboratorul Fizică Aplicată și Computațională.

Magnetismul este proprietatea corpurilor de a atrage sau respinge magneți ori de a atrage metale precum fierul. Obiectele magnetice sunt folosite la crearea acului busolei, la motoare electrice, dar și la aparatele cu rezonanță magnetică nucleară.

Un lucru mai puțin știut este faptul că magnetismul întâlnit la toate substanțele este provocat de electronii din atomi.

Din electromagnetism se știe că un curent electric sau, mai bine zis, o sarcină electrică în mișcare determină apariția unui câmp magnetic.

In interioul atomului electronii există pe anumite nivele de energie în cadrul orbitalului în care aceștia pot fi găsiți. Pe același nivel de energie electronii se cuplează doi câțe doi.

Acești electroni fac două miscări în interiorul atomului:
1. mișcare de rotație în jurul nucleului atomic, generând astfel un moment magnetic orbital
2. mișcare de rotație în jurul axei proprii, generând astfel un moment magnetic de spin

Atunci când electronii sunt în perechi momentul magnetic de spin este anulat, dar mai rămâne momentul magnetic orbital. Astfel avem de-a face cu materiale dimagnetice.

Atunci când avem electroni în numâr impar atunci avem de-a face un magnetism generat de momemtnul magnetic de spin al eletronilor singuri. Astfel de substanțe se numesc paramagnetice.

Mai este cazul substanțelor feromagnetice, feromagnetismul fiind capacitatea fierului de a se magnetiza permanent și de a fi atras de magneți. Feromagnetismul este cel pe care îl întâlnim cel mai des în practică, celelalte tipuri de magnetism diamagnetism, paramagnetism și antiferomagnetismul fiind destul de slabe pentru a fi detectate la fel de ușor ca în cazul feromagnetismului.

Diagmanetismul este fenomenul prin care se generează un câmp magnetic opus atunci când obiectul este introdus într-un câmp magnetic anume. Respectiv, materialele diamagnetice vor respinge materialele magnetice.

Paramagnetismul este fenomenul prin care un obiect introdus într-un câmp magnetic va fi atras de acel câmp magnetic. Este situația în care momentele magnetice interioare se aliniază în așa fel încât obiectul este atras de generatorul de câmp magnetic.

In ceea ce priveste magneții, există câteva tipuri de magneti permanenți: cei din materiale metlice, precum magnetita (
Fe3O4), cobaltul, nichelul, cei din materiale compozite, precum ferită ori AlNiCo și magneți din metale rare, precum magneții de neodim0fier-boron sau, mai simplu zis, magneții din neodim.

Filmat și editat de Manuel Cheța: http://tehnocultura.ro
magnetism

AUDIO>> Pentru varianta AUDIO: Subscribe in iTunes

—-
Surse:
– electron – http://en.wikipedia.org/wiki/Electron
– magnet – http://simple.wikipedia.org/wiki/Magnet
– magnetism – http://en.wikipedia.org/wiki/Magnetism
– dimagnetism – http://en.wikipedia.org/wiki/Diamagnetism
– paramagnetism – http://en.wikipedia.org/wiki/Paramagnetism

Categories
Stiinta YouTube

Cum funcționează becurile cu incandescență?


Despre lumina din becurile cu incandescență ne povestește domnul Conf. Dr. Nicolae Crețu, de la Universitatea “Transilvania” Brasov, Laboratorul Fizică Aplicată și Computațională. Becurile incandescente generează lumina datorită efectului Joule, efect prin care electronii în mișcare determină filamentul să emită lumină și căldură (încălzire Joule).

Știm că electronii în mișcare în acel filament generează lumină, dar procesul exact ne scapă multora. Și nu este exact cum ne imaginam.

Atunci când electronii se mișcâ în interiorul filamentului becului aceștia ar trebui să se miște accelerat din cauza câmpului electric generat. Cu toate acestea ei se deplasează cu 10^-1 m/h din cauza frecărilor dintre acești electroni și atomii din filament.

De fapt, deplasarea electronilor în filament este atât de lentă încât nu ai putea să o observi cu ochiul liber. Bill Beaty a calculat, prin 1996, că electronii se deplasează cu aproximativ 0,0023 cm/s. Foarte, foarte încet.

Trebuie menționat faptul că, deși electronii se deplasează foarte încet, energia electrică transmită de aceștia se deplasează cu viteza luminii. Tocmai de aceea vei vedea că becul se aprinde pe loc atunci când apeși pe întrerupător. Ce este acea energie electric? Tocmai unde electromagnetice care sunt dirijate în lungul firului de metal.

În orice caz, chiar și o deplasare atât de lentă dă naștere unor forțe de frecare dintre electroni și atomii din filament suficient de mari încât să genereze câldură și lumină. 90% din energia emisă de un bec incandescent este căldură, nu lumină utilă. Randamentul luminos este <10%. Datorită frecării dintre electroni și atomii din filament energia electronilor este transferată către atomi. Acea energie determină electronii lor de pe stratul superior să urce pe nivele mai înalte de energie. Atomii respectivi se numesc excitați. Cum aceasta nu este starea naturală a acelor atomi, electronii vor coborâ înapoi pe nivelurile de energie fundamentală și vor emite căldură și lumină. Cu alte cuvinte, lumina și căldura dintr-un bec nu șunt generate direct de electronii în mișcare, ci de atomii din filament care revin la starea fundamentală după ce au fost excitați.

Cei de la PBS.org explică fenomenul în termeni de lucru mecanic ce apare datorită frecărilor, lucru mecanic ce generează acea căldură și lumină. De remarcat că același fenomen este valabil și pentru aprinderea chibriturilor, precum zice și domnul Conf. Dr. Nicolae Crețu. Prin frecare se generează suficient de multă căldură încât să aprindă chibritul.

James Prescott Joule, este cel ce a studiat fenomenul înălzirii cu ajutorul curentului electric prin 1841 cănd a pus un fir de metal în apă și a trecut un curent electric prin acesta. Variind lungimea firului, grosimea și timpul de imersie el a putut stabili că apa se încălzește proporțional cu rezistența firului, cu timpul de folosire și cu intensitatea curentului electric.

incalzire-joule

Desigur, principul este aplicat cu succes la reșourile atât de binecunoscute românilor. Practic, avem reșouri mici în acele becuri incandeșcente și motivul pentru care filamentele nu se topesc este că avem un gaz inert (azot, argon) în interior iar filamentele sunt create din metale cu temperaturi mari de topire, cum este wolframul sau tungstenul.

———————————————-
Surse:
– bec incandescent: http://en.wikipedia.org/wiki/Incandescent_light_bulb
– efect Joule – http://en.wikipedia.org/wiki/Joule_effect
– incalzire Joule – http://en.wikipedia.org/wiki/Joule_heating
– PBS – http://www.pbs.org/wgbh/amex/edison/sfeature/acdc_insidebulb.html
– viteza electronilor in filament – http://amasci.com/miscon/speed.html

thumb-bec-incandescent (Large)

Categories
Podcasts Stiinta

F@TC #004 – Cum se generează lumina în becurile incandescente? – Fizică@Tehnocultura [audio]

thumb-bec-incandescent (Large)
Cum se generează lumina în becurile incandeșcente? Știm că electronii în mișcare în acel filament generează lumină, dar procesul exact ne scapă multora. Și nu este exact cum ne imaginam.

Atunci când electronii se mișcâ în interiorul filamentului becului aceștia ar trebui să se miște accelerat din cauza câmpului electric generat. Cu toate acestea ei se deplasează cu 10^-1 m/h din cauza frecărilor dintre acești electroni și atomii din filament.

Despre acest fenomen ne povestește domnul Conf. Dr. Nicolae Crețu, de la Universitatea “Transilvania” Brasov, Laboratorul Fizică Aplicată și Computațională.

Tot datorită frecării dintre electroni și atomii din filament energia electronilor este transferată către atomi. Acea energie determină electronii lor de pe stratul superior să urce pe nivele mai înalte de energie. Atomii respectivi se numesc excitați.

Cum aceasta nu este starea naturală a acelor atomi, electronii vor coborâ înapoi pe nivelurile de energie fundamentală și vor emite căldură și lumină. Cu alte cuvinte, lumina și căldura dintr-un bec nu șunt generate direct de electronii în mișcare, ci de atomii din filament care revin la starea fundamentală după ce au fost excitați.

Citește mai multe în articolul dedicat acestui episod de pe Tehnocultura.ro.

Subscribe in iTunes

Categories
Stiinta

Dacă tot este atât de mult spațiu între electroni și nucleele atomice, de ce materia nu trece prin materie ca undele electromagnetice?


Atomii nu au mult spațiu “gol”, așa cum se crede. Există o serie de forțe care determină poziționarea exactă a particulelor subatomice în cadrul unor atomi. Faptul că noi trăim cu impresia că între electron și nucleu este mult spațiu liber, deși este o oarece distanță între cele două, este o consecință a modelului Bohr care ni se predă în școală.

Modelul atomic al lui Bohr prezintă electronii ca fiind niște puncte care se învârt în jurul nucleului atomic. De fapt, dacă citești mai multe despre electroni vei afla de noțiunile de orbitali atomici și orbitali moleculari.

Orbitalii atomici sunt aproximări matematice a poziției posibile a unui electron în cadrul atomului. În cazul acesta nu vorbim de electron ca particulă, ci despre electron ca o undă staționară. Cu alte cuvinte, eletronul din atom este definit de funcția de undă care îți spune ce zonă ocupă electronul în jurul atomului.

Vei descoperi cât de curând că electronul este ca un fel de nor sau o sferă ce înconjoară nucleul atomic. Dacă iei o portocală și o tai, poți considera coaja ca fiind electronul său.

Știind că atomul este, de fapt, ca o ceapă cu mai multe straturi, care sunt electronii, vei vedea de ce nu se poate ca doi atomi să ocupe același loc în spațiu.

Există două lucruri importante observate de-a lungul timpului: forța electromagnetică și principiul excluziunii al lui Pauli. Ambele au rol important în a menține atomul întreg și în a preveni colapsul materiei în ea însăși.

Forța electromagnetică acționează între electron și proton, astfel că atomul este ținut întreg de aceasta, dar aceeași forță blochează apropierea prea mare a altor atomi de un atom oarecare. Chiar și când atomii de sodiu și clor sunt uniți în NaCl în structura cristalină, clorul nu se poate apropria prea mult de atomul de sodiu.

Aceeași forță electromagnetică ne ține pe sol. Gravitația ne atrage către centrul planetei, dar forța electromagnetică din electronii din noi și din sol determină apariția unei forțe de respingere. Tocmai de aceea noi nu atingem propriu-zis un material, ci aducem atomii din noi suficient de aproape încât forța electromagnetică generată de eletroni se va opune forței generate de electronii din alt material.

Să nu uităm că electronul are mărime zero, zero volum. Să aduci doi electroni aproape este un lucru imposibil. Când îi apropii ei sunt în contact unul cu altul datorită forței electromagnetice:

Electronii trebuie considerați ca unde în atom:

Așa explicăm de ce nu ne contopim cu scaunul pe care stăm.

Principiul excluziunii al lui Pauli spune că doi electroni nu pot ocupa aceeași stare cuantică în același timp. De exemplu, în heliu avem pe ultimul strat doi electroni. Scriem 1s2, conform configurației de electroni. Acești doi electroni nu pot avea amândoi spin UP. Unul trebuie să fie UP, altul DOWN.

Datorită existenței acestui principiu al excluziunii nu vezi atomi plini de electroni până la refuz sau cu electronii aruncați aiurea în jurul nucleului. Există doar anumite nivele de energii pe care pot exista acei electroni și doar anumiți atomi pe un strat anume.

Un răspuns mai elaborat la această întrebare poți găsi aici.

Așadar, acum știi de ce materia nu trece prin materie!

Categories
Stiinta

Adevărul despre lumină și electroni [știință]


Veritasium explică, pe înțelesul tuturor, ce sunt electronii și fotonii și cum interactionează aceștia între ei. Există o legătură mult mai strânsă între electroni și lumină decât am vrea să recunoaștem, deși becurile incandeșcente sunt la fel de cunoscute pe cum este apa de la robinet.