28 de noviembre de 2009

Apuntes sobre Fibra Óptica - Evolución histórica


El principio de la luz guiada a través de un conductor transparente fue físicamente explicado y demostrado a inicios del año 1870 por el físico británico John Tyndall (1820–1893).

Tyndall demostró que la luz puede ser guiada a través de un camino curvo en el agua, pero no fue hasta 10 años después exactamente en el año 1880 cuando Alexander Graham Bell (4 años antes de que descubrieran el Teléfono) inventó y patentó el Foto teléfono, el cual se usó para transmitir señales de voz a distancias de algunos cientos de metros, Bell usó luz solar con intensidad de sonido modulado y la reflejó de un espejo a otro para luego detectarla con un dispositivo de Selenium y la dependencia de las condiciones del tiempo y las aún insensibles foto celdas de Selenium obstaculizaron su aplicación práctica.

Inicialmente las Fibras Ópticas se usaron solamente para conectar centrales telefónicas en áreas de mucho tráfico en grandes ciudades y a medida que la tecnología de las comunicaciones avanzó, las fibras empezaron a penetrar en las redesde larga distancia y ya se tienden en áreas locales entre las centrales telefónicas y el equipo de los clientes, donde muchos nuevos edificios comerciales son cableados con Fibra Óptica para respaldar las redes telefónicas y las redes de cómputo de alta velocidad, lo ideal es que lleguen a todas las casas de los clientes del servicio telefónico y proveer sobre la misma Red de Fibra Óptica servicios de voz y vídeo.


La Fibra Óptica fue introducida primeramente como un reemplazo del Cable de Cobre para intercambio interno y otras conexiones a larga distancia, el primer sistema de Fibra Óptica comercial fue puesto ha operar en el año 1973 con una velocidad de 2Mbps en una conexión de 24km entre Frankfort y Oberursel en Alemania y en el año 1987 el primer cable comercial de larga distancia submarino entró en servicio a una capacidad de 280Mbps entre Francia y Córcega donde la conexión por Fibra Óptica sobre tierra más larga en el mundo opero a 2.5Gbps con sistemas SDH ejecutándose en Australia, entre Brisbane–Melbourne–Perth en 1996. Otras aplicaciones principales de la Fibra Óptica aparecieron en la red de acceso y la primera gran prueba fue usando la misma en la red de acceso en Japón para el año 1978 con un servicio de video a doble vía, una segunda prueba mayor de 4 años de duración se inició en el año 1986 en Berlín con una red de acceso de Fibra Óptica operando a una velocidad de 140Mbps que incluyó intercambios con ATM.

por Virgilio Zuaznabar Mazorra
Evolución de la fibra Óptica en el futuro - Tipología actual y proyecciones.

http://www.monografias.com/cgi-bin/jump.cgi?ID=141817
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27 de noviembre de 2009

Cómo se cuenta la ciencia según Ricardo Preve


UN ARGENTINO EN LA NATIONAL GEOGRAPHIC

Siempre trato de hacer algo que tenga una cuota grande de calidad, un trabajo que valga para la sociedad a largo plazo. La posibilidad de utilizar la televisión como herramienta de educación y divulgación científica tiene un gran atractivo y representa un desafío especial”, dice el productor y director Ricardo Preve.



“Lo que buscamos con mi equipo es aplicar la ciencia a la televisión siempre acordándonos que los cineastas y directores somos contadores de cuentos. Y así hay que contar la ciencia: todo tiene que tener un principio, un desarrollo y un final y que la gente quiera saber cómo termina una historia”.
 
Enviado por Gacemail - TEA imagen
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13 de noviembre de 2009

Apuntes sobre Radiactividad


La radiactividad o radioactividad es un fenómeno físico natural, por el cual algunos cuerpos o elementos químicos llamados radiactivos, emiten radiaciones que tienen la propiedad de impresionar placas fotográficas, ionizar gases, producir fluorescencia, atravesar cuerpos opacos a la luz ordinaria, etc. Debido a esa capacidad se les suele denominar radiaciones ionizantes (en contraste con las no ionizantes).

Las radiaciones emitidas pueden ser electromagnéticas, en forma de rayos X o rayos gamma, o bien corpusculares, como pueden ser núcleos de Helio, electrones o positrones, protones u otras.


La radiactividad es una propiedad de los isótopos que son "inestables". Es decir que se mantienen en un estado excitado en sus capas electrónicas o nucleares, con lo que para alcanzar su estado fundamental deben perder energía. Lo hacen en emisiones electromagnéticas o en emisiones de partículas con una determinada energía cinética. Esto se produce variando la energía de sus electrones (emitiendo rayos X), sus nucleones (rayo gamma) o variando el isótopo (al emitir desde el núcleo electrones, positrones, neutrones, protones o partículas más pesadas), y en varios pasos sucesivos, con lo que un isótopo pesado puede terminar convirtiéndose en uno mucho más ligero, como el Uranio que con el transcurrir de los siglos acaba convirtiéndose en plomo.

Es aprovechada para la obtención de energía, usada en medicina (radioterapia y radiodiagnóstico) y en aplicaciones industriales (medidas de espesores y densidades entre otras).

La radiactividad puede ser:

Natural: manifestada por los isótopos que se encuentran en la naturaleza.
Artificial o inducida: manifestada por los radioisótopos producidos en transformaciones artificiales.

Radiactividad natural

En 1896 Becquerel descubrió que ciertas sales de uranio emitían radiaciones espontáneamente, al observar que velaban las placas fotográficas envueltas en papel negro. Hizo ensayos con el mineral en caliente, en frío, pulverizado, disuelto en ácidos y la intensidad de la misteriosa radiaciónera siempre la misma. Por tanto, esta nueva propiedad de la materia, que recibió el nombre de radiactividad, no dependía de la forma física o químicaen la que se encontraban los átomos del cuerpo radiactivo, sino que era una propiedad que radicaba en el interior mismo del átomo.


El estudio del nuevo fenómeno y su desarrollo posterior se debe casi exclusivamente al matrimonio Curie, quienes encontraron otras sustancias radiactivas como el torio, polonio y radio. La intensidad de la radiación emitida era proporcional a la cantidad de uranio presente, por lo que dedujo Marie Curie que la radiactividad era una propiedad atómica. El fenómeno de la radiactividad se origina exclusivamente en el núcleo de los átomos radiactivos. Se cree que la causa que lo origina es debida a la interacción neutrón-protón del mismo.

Al estudiar la radiación emitida por el radio se comprobó que era compleja, pues al aplicarle un campo magnético parte de ella se desviaba de su trayectoria y otra parte no.

Pronto se vio que todas estas reacciones provenían del núcleo atómico que describió Rutherford en 1911, quien también demostró que las radiaciones emitidas por las sales de uranio eran capaces de ionizar el aire y de producir la descarga de cuerpos cargados eléctricamente.

Con el uso del neutrino, partícula descrita en 1930 por Pauli pero no medida hasta 1956 por Clyde Cowan y sus colaboradores, consiguió describirse la radiación beta.

En 1932 James Chadwick descubrió la existencia del neutrón que Wolfgang Pauli había predicho en 1930, e inmediatamente después Enrico Fermi descubrió que ciertas radiaciones emitidas en fenómenos no muy comunes de desintegración eran en realidad neutrones.
 
Radiactividad artificial
 
Se produce la radiactividad inducida cuando se bombardean ciertos núcleos estables con partículas apropiadas. Si la energía de estas partículas tiene un valoradecuado penetran dentro del núcleo bombardeado y forman un nuevo núcleo que, en caso de ser inestable, se desintegra después radiactivamente. Fue descubierta por los esposos Jean Frédéric Joliot-Curie e Irène Joliot-Curie, bombardeando núcleos de boro y aluminio con partículas alfa. Observaron que las sustancias bombardeadas emitían radiaciones después de retirar el cuerpo radiactivo emisor de las partículas de bombardeo.


En 1934 Fermi se encontraba en un experimento bombardeando núcleos de uranio con los neutrones recién descubiertos. En 1938, en Alemania, Lise Meitner, Otto Hahn y Fritz Strassmann verificaron los experimentos de Fermi. Es más, en 1939 demostraron que parte de los productos que aparecían al llevar a cabo estos experimentos era bario. Muy pronto confirmaron que era resultado de la división de los núcleos de uranio: la primera observación experimental de la fisión. En Francia, Jean Frédéric Joliot-Curie descubrió que además del bario, se emitían neutrones secundarios en esa reacción, haciendo factible la reacción en cadena.

También en 1932 Mark Oliphant teorizó sobre la fusión de núcleos ligeros (de hidrógeno), describiendo poco después Hans Bethe el funcionamiento de las estrellas en base a este mecanismo.

El estudio de la radiactividad permitió un mayor conocimiento de la estructura del núcleo atómico y de las partículas subatómicas. Se abre la posibilidad de convertir unos elementos en otros. Incluso el sueño de los alquimistas de transformar otros elementos en oro se hace realidad, aunque no resulte rentable.
 
Clases y componentes de radiación


Se comprobó que la radiación puede ser de tres clases diferentes:

Radiación alfa: Son flujos de partículas cargadas positivamente compuestas por dos neutrones y dos protones (núcleos de helio). Son desviadas por campos eléctricos y magnéticos. Son poco penetrantes aunque muy ionizantes. Son muy energéticos.

Radiación beta: Son flujos de electrones (beta negativas) o positrones (beta positivas) resultantes de la desintegración de los neutrones o protones del núcleo cuando este se encuentra en un estado excitado. Es desviada por campos magnéticos. Es más penetrante aunque su poder de ionización no es tan elevado como el de las partículas alfa. Por lo tanto cuando un átomo expulsa una partícula beta aumenta o disminuye su número atómico una unidad (debido al protón ganado o perdido).

Radiación gamma: Son ondas electromagnéticas. Es el tipo más penetrante de radiación. Al ser ondas electromagnéticas de longitud de onda corta, tienen mayor penetración y se necesitan capas muy gruesas de plomo u hormigón para detenerlos.

Las leyes de desintegración radiactiva, descritas por Soddy y Fajans, son:

Cuando un átomo radiactivo emite una partícula alfa, la masa del átomo (A) resultante disminuye en 4 unidades y el número atómico (Z) en 2.

Cuando un átomo radiactivo emite una partícula beta, el número atómico (Z) aumenta o disminuye en una unidad y la masa atómica (A) se mantiene constante.

Cuando un núcleo excitado emite radiación gamma no varía ni su masa ni su número atómico, solo pierde una cantidad de energía.

Las dos primeras leyes indican que cuando un átomo emite una radiación alfa o beta se transforma en otro átomo de un elemento diferente. Este nuevo elemento puede ser radiactivo, transformándose en otro, y así sucesivamente, dando lugar a las llamadas series radiactivas.

Causa de la radiactividad

En general son radiactivas las sustancias que no presentan un balance correcto entre protones o neutrones, tal como muestrael gráfico al inicio del artículo. Cuando el número de neutrones es excesivo o demasiado pequeño respecto al número de protones se hace más difícil que la fuerzanuclear fuerte debida al efecto del intercambio de piones pueda mantenerlos unidos. Eventualmente el desequilibrio se corrige mediante la liberación del exceso de neutrones o protones, en forma de partículas a que son realmente núcleos de Helio, partículas ÃY que pueden ser electrones o positrones. Estas emisiones llevan a dos tipos de radiactividad mencionados:

Radiación a, que aligera los núcleos atómicos en 4 unidades másicas, y cambia el número atómico en dos unidades.

Radiación ÃY, que no cambia la masa del núcleo, ya que implica la conversión de un protón en un neutrón o viceversa, y cambia el número atómico en una sola unidad (positiva o negativa, según la partícula emitida sea un electrón o un positrón).

De un trabajo realizado por Gregorio
en monografias.com
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El uso de las funciones en la enseñanza de la Matemática


Un elemento esencial del lenguaje matemático es la función, la cual se requiere para expresar una variedad considerable de diferentes relaciones.

La generalización teórica posibilita generalizar sobre los elementos esenciales del fenómeno que se analiza, y no sobre los rasgos comunes y aparentes de los fenómenos, por lo tanto, cuando el estudiante ha desarrollado correctamente el proceso de generalización teórica, puede evaluar funciones sin presentar dudas en la realización de esta acción, ya que esta acción no presenta diferencias esenciales de una función a otra.


No obstante un estudio realizado muestra lo contrario, pues se pudo apreciar que en estudiantes universitarios, se mantienen las dificultades en la evaluación de funciones.

Un manejo adecuado del concepto de función propicia tanto que el estudiante comprenda las ideas matemáticas, sino también que pueda expresar sus propias conclusiones y lo que es más importante aún materializar su pensamiento, para poder profundizar en el estudio del fenómeno.

Interesante trabajo sobre el estudio realizado puede encontrarse en
http://www.monografias.com/cgi-bin/jump.cgi?ID=141359
Autor: Ramón Blanco Sánchez
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