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Hendrik Antoon Lorentz Vida y Obra

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Diapositiva 1

Hendrik Antoon LorentzVida y Obra1Nacido el 18 de julio de 1853 enArnhem, Pases Bajos.Cuando tena cuatro aos, su madre muri, y en 1862 su padre volvi a casarse.En 1866 se abri la primera secundaria en Arnhem, Hendrik Lorentz, como alumno superdotado, estaba listo para ser colocado en el tercer grado.Entro a la universidad de Leiden en 1870 donde obtuvo su grado de licenciatura en Matemticas y Fsica.Fue profesor de fsica y matemticas entre1878y1883, y director de investigacin en el Instituto Teyler, de Haarlem, de1885a1888. En 1881, Lorentz contrajo matrimonio.VIDA2Se le deben importantes aportaciones en los campos de la termodinmica, laradiacin, elmagnetismo, laelectricidady la refraccin de la luz.

Formul conjuntamente conGeorge Francis FitzGeralduna teora sobre el cambio de forma de un cuerpo como resultado de su movimiento; efecto, conocido como "contraccin de Lorentz-FitzGerald", conocida comotransformacin de Lorentz, fue una ms de las numerosas contribuciones realizadas por Lorentz al desarrollo de la teora de la relatividad.

Investigaciones cientficas

3Fue, al igual queHenri Poincar, uno de losprimerosen formular las bases de lateora de la relatividad (frecuentemente atribuida primaria o solamente aAlbert Einstein).

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5Hendrik A. Lorentz introdujo la hiptesis de la existencia de partculas cargadas portadoras de la carga elctrica de la materia y responsables de la electricidad.

Las ideas tericas sobre el electrn de Lorentz fueron confirmadas por el descubrimiento experimental de Joseph J. Thomson en 1897.

El nombre de electrn es posterior; Lorentz bautiz en 1895 como iones a sus partculas cargadas, que no se llamaron electrones hasta 1899 (por lo queThomson descubri los iones de Lorentz).Su electrn no era solo una hipottica partcula elemental, sino la piedra angular de una teora de la naturaleza.

Los campos elctricos y magnticos responden a una carga elctrica y su a movimiento.

Tambin cre otra para explicar la fuerza que esos campos que ejercen en la carga.

En 1897, Joseph John Thompson demostr experimentalmente que los electrones existen.De esta manera Lorentz y sus seguidores dejaron las bases para los campos que conocemos como la electrnica y las ciencias naturales.

La teora del electrn propuesta por Hendrik Antoon LorentzLa hiptesis de Lorentz sobre la existencia del electrn era arriesgada entonces, pero fue fundamental para el desarrollo posterior de la teora de la relatividad, pues conectaba el electromagnetismo de Maxwell y la mecnica de Newton a travs de las ahora llamadas transformaciones de Lorentz (que introdujoen 1895).

El trabajo matemtico de Lorentz (y de Henri Poincar) enla teora del electrn fue fundamental para inspirar las ideas de larelatividad (especial) en Albert Einstein

La ecuacin se traduce en que la partcula recibe unaaceleracinque es proporcional a sucarga los campos elctricosempujana la partcula en ladireccindelmovimiento, mientras que los campos magnticoscurvanla trayectoria de la partcula empujndola hacia el centro de una circunferencia cuyo radio depender de la magnitud del campo magntico, de la velocidad que posea la partcula en ese momento y de su carga y masa.

Representacin grfica de lafuerza de Lorentz(solo la parte debida alcampo magntico, representado condireccinperpendicular a la pantalla y sentido hacia fuera de la misma).

Los campos elctricos aportan cambios en elmdulode la velocidad de la partcula, acelerndola o desacelerndola

Mientras que los campos magnticos la hacen describir trayectorias curvas sin modificar su mdulo (esto no es exactamente as, ya que las partculas perdern energa por laradiacin sincrotrn, pero sirve como primera aproximacin.Su Majestad, sus Altezas Reales, damas y caballeros.

La Real Academia Sueca de las Ciencias ha decidido otorgar el Premio Nobel de Fsica de este ao al Catedrtico Dr. Hendrik Antoon Lorentz de Leiden y al Catedrtico Dr. Pieter Zeeman de Amsterdam por su trabajo pionero sobre la conexin entre los fenmenos pticos y electromagnticos.

Desde que se reconoci la ley de conservacin de la energa como el primer principio bsico de la fsica moderna, ningn otro campo de esta ciencia durante los notables avances que se han basado en ese principio se ha mostrado ms fructfero que el que ha tenido como objeto la investigacin de la conexin entre los fenmenos de la luz y la electricidad.

Su premio Nobel en 1902Faraday, el gran fundador de la ciencia moderna de la electricidad, sospechaba de esta conexin y dedic una gran parte de su investigacin experimental a esta cuestin. Sin embargo, fue Maxwell el primero en tomar las ideas de Faraday de nuevo y desarrollarlas hasta crear una teora matemtica completa. De acuerdo con esta teora, los fenmenos electromagnticos se transmiten a travs del espacio a velocidad finita y crean corrientes elctricas, denominadas corrientes de desplazamiento, incluso en materiales no conductores. Por lo tanto, cualquier corriente elctrica de sentido oscilante da lugar a un movimiento ondulatorio elctrico, y la luz es precisamente un movimiento ondulatorio de este tipo de perodo muy corto.

Esta teora electromagntica de la luz de Maxwell no gener al principio demasiado inters. Veinte aos tras su primera aparicin, sin embargo, llev a un descubrimiento cientfico que mostr su gran relevancia de manera clara. El fsico alemn Heinrich Hertz consigui entonces demostrar que las vibraciones elctricas que se generan bajo ciertas condiciones cuando un cuerpo cargado elctricamente se descarga se propagan a travs del espacio circundante en forma de movimiento ondulatorio, y que ese movimiento ondulatorio viaja a la velocidad de la luz y tambin posee sus propiedades. Esto proporcion una base experimental slida para la teora electromagntica de la luz.

En algunos aspectos, sin embargo, la teora de Maxwell era inadecuada, ya que dejaba sin explicar algunos fenmenos individuales. El mximo mrito del desarrollo posterior de la teora electromagntica de la luz se debe al profesor Lorentz, cuyo trabajo terico en este asunto ha dado los ms prsperos frutos. Mientras que la teora de Maxwell no realiza suposiciones de naturaleza atomstica, Lorentz parte de la hiptesis de que, en la materia, partculas extraordinariamente pequeas denominadas electrones son los portadores de cargas especficas. Estos electrones se mueven libremente en los que llamamos conductores y producen as una corriente elctrica, mientras que en los aislantes su movimiento se hace visible en la resistencia elctrica. A partir de esta simple hiptesis, Lorentz fue capaz no slo de explicar todo lo que la teora antigua explicaba sino, adems, superar algunas de sus mayores limitaciones.

Teoria electromagntica de l luz

Adems del desarrollo terico de la teora electromagntica de la luz, el trabajo experimental continu tambin sin interrupcin, y se realizaron intentos de demostrar con todo detalle la analoga entre el movimiento ondulatorio elctrico y la luz. Sin embargo, no era suficiente mostrar una analoga completa entre estos dos fenmenos; los cientficos deseaban mucho ms conseguir demostrar que eran de idntica naturaleza, y para esto trataron de comprobar que las fuerzas magnticas actan sobre la luz de igual modo que sobre corrientes elctricas. Esto es lo que Faraday trataba de demostrar, y los experimentos relevantes realizados en ese sentido lo llevaron a descubrir la rotacin del plano de polarizacin de la luz por efecto de fuerzas magnticas. Sus intentos de observar la influencia del magnetismo sobre la radiacin de una fuente luminosa el ltimo experimento en el que trabaj Faraday fueron, sin embargo, infructuosos.

El profesor Zeeman ha logrado recientemente resolver este mismo problema, que haba sido hasta ahora objeto de esfuerzos sin fruto por parte de mltiples e ingeniosos experimentadores. Guindose por la teora electromagntica de la Luz, Zeeman retom el ltimo experimento de Faraday y, tras muchos intentos infructuosos, consigui finalmente demostrar que la radiacin de una fuente de luz cambia su naturaleza bajo la accin de fuerzas magnticas de modo que las diferentes lneas espectrales que la forman se desdoblan en distintas componentes. Las consecuencias de este descubrimiento son un ejemplo magnfico de la importancia de la teora para la investigacin experimental. El profesor Lorentz ha conseguido no slo explicar, con la ayuda de su teora electrnica, el fenmeno descubierto por el profesor Zeeman, sino que adems ha predicho detalles que se haban escapado hasta entonces a la atencin del profesor Zeeman y que han sido confirmados posteriormente. Ha mostrado, de hecho, que las lneas espectrales que se desdoblan por la influencia del magnetismo estn formadas por luz polarizada; en otras palabras, que las vibraciones de la luz estn orientadas de una forma particular bajo la influencia de la fuerza magntica, y de una forma que vara en relacin con la direccin del haz de luz respecto a esa fuerza.

Para el fsico, este descubrimiento el efecto Zeeman representa uno de los avances experimentales ms importantes de las ltimas dcadas. Porque, aunque la demostracin de que la luz se ve afectada por el magnetismo de acuerdo con las mismas leyes que las partculas cargadas elctricamente, no slo se ha otorgado el apoyo ms slido posible a la teora electromagntica de la luz, sino que las consecuencias del descubrimiento de Zeeman prometen proporcionarnos las ms interesantes contribuciones a nuestro conocimiento sobre la constitucin de los espectros electromagnticos y la estructura molecular de la materia. Por estas razones, la Real Academia Sueca de las Ciencias ha llegado a la conslusin de que el descubrimiento aqu descrito es de la suficiente importancia que est justificado su reconocimiento del Premio Nobel de Fsica. La Academia tambin ha tenido en cuenta el importante papel que el profesor Lorentz ha desempeado en el estudio de este descubrimiento gracias a su magistral teora electrnica, que es de la mxima significancia adems como un principio fundamental en muchos otros campos.

Puesto que el descubrimiento de Fsica que la Real Academia de las Ciencias quiere honrar en esta ocasin representa el resultado de la investigacin ms perspicaz, tanto terica como experimental, la Academia considera que la divisin del Premio Nobel de Fsica entre los dos excepcionales investigadores, el profesor Lorentz y el profesor Zeeman, por su trabajo sobre la conexin entre la luz y el magnetismo, no slo est justificada, sino que es adems justa.