FÍSICA DE SEMICONDUCTORESPERSONAJES

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Paola Marcela Medina Botache-fsc17Paola-

2015

PERSONAJES

• En orden cronológico haga una lista de los personajes que crearon conceptos, modelos para explicar los fenómenos de la física de los semiconductores.

• Incluya fotografías, fechas, lugares, ciudades, universidades, etc.• Organice una cadena ilustre la evolución de los conceptos

Algunas fechas importantes en la historia de la física de semiconductores

• 1801 - Thomas Young realiza el experimento de la doble rendija demostrando la dualidad onda-corpúsculo de la luz.• 1820 - Hans Christian Orsted descubre la conexión entre electricidad y magnetismo.

• 1843 - James Prescott Joule mide la equivalencia entre el trabajo mecánico y el calor, resultando en la formulación de la ley de conservación de la energía.• 1845 - Christian Doppler demuestra el efecto que lleva su nombre (efecto Doppler).• 1873 - James Clerk Maxwell formula las leyes clásicas del electromagnetismo.• 1877 - Ludwig Boltzmann define estadísticamente la entropía.

• 1885 – Balmer estalece la regularidad numérica en el espectro de hidrógeno.• 1887 - Heinrich Hertz reformula las ecuaciones de Maxwell y prueba experimentalmente que las señales eléctricas pueden viajar a través del aire libre.

• 1896 - Henri Becquerel descubre la radiactividad.• 1897 - Joseph John Thomson descubre el electrón.• 1905 - Albert Einstein publica su teoría de la relatividad especial. En ese mismo año explica cuánticamente el efecto fotoeléctrico.• 1909 - Robert Millikan en su experimento de la gota de aceite muestra que los electrones poseen una carga eléctrica definida y consigue medirla.• 1911 - Ernest Rutherford sienta las bases experimentales de la teoría atómica de la materia.• 1911 - Onnes: Primeros pasos en Superconductividad.• 1913 - Niels Bohr presenta su modelo del átomo.• 1915 - Einstein publica la teoría de la relatividad general.• 1920 - Otto Stern y Walter Gerlach realizan el experimento de Stern y Gerlach, que demuestra la existencia del espín de las partículas subatómicas.• 1942 - Enrico Fermi logra la primera reacción en cadena de fisión nuclear controlada.

• 1947 - John Bardeen y Walter Brittain fabrican el primer transistor.• 1955 - Clyde L. Cowan y Frederick Reines confirman la existencia de los neutrinos.

PERSONAJES QUE CONTRIBUYERON AL DESARROLLO DE LA FÍSICA DE SEMICONDUCTORES

Niels Henrik David Bohr

Bohr fue galardonado, en 1922, con el Premio Nobel de Física por sus trabajos sobre la estructura atómica y la radiación. También fue el primero que recibió, en 1958, el premio Átomos para la Paz. En 1958 publicó otra obra famosa: Atomic theory and the human knowledge (Física Atómica y el Conocimiento Humano). Murió en Copenhague el 18 de noviembre de 1962.

Considerado por muchos el segundo mejor científico del siglo XX después de Einstein, Bohr es sin duda una figura esencial en el desarrollo de la física de átomos y moléculas. El propio Einstein reconocía en él a "uno de los más grandes investigadores científicos de nuestro tiempo". "El punto esencial de todo lo que nos ha enseñado el desarrollo de la física atómica estriba en habernos hecho reconocer la característica de totalidad que el quantum de acción confiere a los procesos atómicos". Su entusiasmo por el nuevo mundo atómico desvelado por la física del siglo XX estuvo de manifiesto en su trabajo y en todas sus intervenciones públicas. "Nuestra penetración en el mundo de los átomos – dice en uno de sus ensayos – es sin duda una aventura comparable a los grandes viajes de los navegantes en busca de nuevas tierras y a las denodadas exploraciones de los astrónomos en las profundidades del espacio celeste." Los nuevos hallazgos de la física suponían un «cambio radical» en la actitud hacia la descripción de la naturaleza y permitieron un conocimiento profundo y acelerado de las propiedades físicas y químicas de la materia en la primera mitad de siglo.

Nacido el07 de octuble de 1885,enCopenhague, Dinamarca.Fallecido el18 de noviembre de 1962, enCopenhague, Dinamarca.

Louis Victor Pierre Raymond duc de Broglie

De Broglie alcanzó su reconocimiento en el mundo de los físicos por la propugnación que describe en su teoría sobre la dualidad partícula–onda de la materia. En su tesis doctoral de 1924, propone esta teoría sosteniendo la naturaleza de onda del electrón, basándose en el trabajo de Einstein y de Planck. Esta afirmación, fue confirmada experimentalmente en 1927 por C J Davisson, C H Kunsman y L H Germer en los EE.UU. y por G P Thomson en Escocia.

La teoría ondulatoria de De Broglie de la materia del electrón fue utilizada más adelante por Schrödinger para desarrollar la mecánica de la onda. De Broglie recibió el premio Nobel en 1929.

Él escribió muchos trabajos ampliamente reconocidos incluyendo a aquellos que demuestran su interés en las implicaciones filosóficas de la física moderna, materia y luz: La Nueva Physics (1939); La revolución en Physics (1953); Physics y la Microphysics (1960); y nuevas perspectivas en Physics (1962).

La pregunta central en la vida de de Broglie era si la naturaleza estadística de la física atómica refleja una ignorancia de la teoría subyacente o si la estadística es todo lo que puede ser conocido. Durante la mayor parte de su vida él creyó lo primero, pero como un investigador joven consideró que la estadística ocultaba nuestra ignorancia. Sin embargo, en su madurez como científico, asombrosamente volvió a su visión juvenil, señalando que:…las teorías estadísticas ocultan una realidad totalmente resuelta y averiguable detrás de las variables que eluden nuestras técnicas experimentales.

Nacido el15 de agosto de 1892,enDieppe, FranciaFallecido el19 de marzo de 1987 ,enParis, Francia.

Albert Einstein

Tímido y retraído, con dificultades en el lenguaje y lento para aprender en sus primeros años escolares; apasionado de las ecuaciones, cuyo aprendizaje inicial se lo debió a su tío Jakov que lo instruyó en una serie de disciplinas y materias, entre ellas álgebra: "...cuando el animal que estamos cazando no puede ser apresado lo llamamos temporalmente "x" y continuamos la cacería hasta que lo echamos en nuestro morral", así le explicaba su tío, lo que le permitió llegar a temprana edad a dominar las matemáticas. Dotado de una exquisita sensibilidad que desplegó e el aprendizaje del violín, Albert Einstein fue el hombre destinado a integrar y proyectar, en una nueva concepción teórica, el saber que muchos hombres de ciencia anteriores prepararon con laboriosidad y grandeza.

Albert Einstein fue galardonado con el Premio Nobel de Física en el año 1921, por sus investigaciones sobre el efecto fotoeléctrico y sus grandes aportaciones en el terreno de la física teórica.

Einstein escribió numerosos artículos de divulgación para revistas científicas, dictó conferencias que transcribieron, y algunos libros. Los títulos más destacados: Electrodinámica de los cuerpos en movimiento, Fundamentos de la teoría de la relatividad general, Sobre la teoría del campo unificado, Mis ideas y opiniones; La física, aventura del pensamiento, esta última obra escrita en colaboración con Leopold Infeld.

Einstein fue un científico que legó su preeminencia, hasta ahora, sin contrapesos. Genial y con la misma intuición física de Newton, pero con un carácter simpático; un visionario como Kepler, pero que siempre supo mantenerse aterrizado sobre la Tierra, recibió en vida, al igual que Newton, todos los honores y el respeto que un genio tan excepcional merece.

Nacido el14 de marzo de 1879,enUlm, Alemania, Fallecido el18 de abril de 1955,enPrincenton, Estados Unidos.

Werner Karl Heisenberg

Físico y premio Nobel , desarrolló un modelo de mecánica cuántica, cuya indeterminación o principio de incertidumbre ha ejercido una profunda influencia en la física y en la filosofía del siglo XX.

La mecánica de matriz o matricial fue desarrollada a fondo por Heisenberg, Born y Jordan y, publicada en 1926, con el crédito para los tres. En mayo de 1926, Heisenberg fue designado profesor de física teórica en Copenhague donde él trabajó con Niels Bohr . En 1927, fue nombrado profesor titular de cátedra en la universidad de Leipzig, dando su primera conferencia allí el 1 de febrero de 1928. Desempeñó ese puesto hasta 1941, cuando fue nombrado director del Instituto de Física Kaiser Wilhelm en Berlín.

Por otra parte, la mecánica matricial fue el primer paso hacia la nueva teoría cuántica de los átomos. Mientras Heisenberg trabajaba con Max Born y Pascual Jordan en Göttingen, elaborarón una versión completa de la nueva teoría cuántica, una nueva dinámica que servía para calcular las propiedades de los átomos, igual que había servido la mecánica de Newton para calcular las órbitas de los planetas. Aunque la mecánica cuántica (como se la denominaría más tarde) concordaba magníficamente con el experimento, a sus creadores les resultaba difícil interpretarla como imagen de la realidad. La imagen visual simple de la realidad material que se deduce de la vieja mecánica newtoniana (planetas que orbitan el Sol o movimiento de las bolas de billar) no tiene analogía en la mecánica cuántica. Las convenciones visuales de nuestra experiencia ordinaria no pueden aplicarse al micromundo de los átomos, que hemos de intentar entender de otro modo.

En su vida profesional Heisenberg se interesó en la filosofía de la física, publicando en 1962, “Física y Filosofía” y en 1971, “Más Allá de la Física”

Heisenberg murió el 1 de febrero de 1976 en su casa de München, dejando una familia compuesta por su viuda y siete hijos.

Heisenberg recibió, además del premio Nobel de física, muchísimos honores por sus notables contribuciones a la ciencia. Fue designado Fellow of the Royal Society of London, y miembro de las academias de Göttingen, de Baviera, de Sajonia, de Prussia, de Suecia, de Rumania, de Noruega, de España, de los Países Bajos, de Roma, de Naturforscher Leopoldina, de Lincei, y de la American Academy of Sciences. También fue galardonado con el premio Nicolás Copérnico. 

Nacido el05 de diciembre de 1901,enWürzburg, Alemania,Fallecido el01 de febrero de 1976,enMünchen, Alemania.

Albert Michelson

físico alemán. Nació en 1852. Fue profesor de física y química en academias navales y universidades norteamericanas. Se especializó en óptica y determinó el metro en longitudes de onda. Construyó el interferómetro que lleva su nombre, y con cual realizó su famoso experimento en 1881. El cual, sin embargo debió ser llevado a cabo de nuevo con la colaboración de Morley, debido a un error de lógica. Expresa al respecto H. A. Lorentz: "Como señaló por primera vez Maxwell, v como se desprende de un cálculo muy simple, el tiempo requerido por un rayo de luz para desplazarse de un punto A a otro punto B y regresar a A tiene que variar cuando ambos puntos A experimentan conjuntamente un desplazamiento sin arrastrar consigo al éter... (el experimento) produjo desplazamientos no superiores a 0,02 veces la distancia de 22 metros que se había establecido". Para explicar este resaltado, Lorentz postuló una variación en las dimensiones de las varas de medir al moverse éstas a través del éter. Tal fue el origen de la contracción de Lorentz-Fitzgerald.

Nacido el18 de julio de 1853,enArnhem, Holanda,Fallecido el4 de febrero de 1928,enHaarlem, Holanda.

Max Planck

Max Karl Ernst Ludwig Planck,físico alemán, premiado con el Nobel, considerado el creador de la teoría cuántica, de quién Albert Einstein dijo: "Era un hombre a quien le fue dado aportar al mundo una gran idea creadora". De esa idea creadora nació la física moderna, que intenta saber si "Dios juega o no a los dados", si el azar existe o no.

Como muchas veces suele ocurrir, las primeras inclinaciones intelectuales de Planck no estuvieron orientadas hacia la ciencia, sino que a la filología y la música, pero su profesor Hermann Müller, del Gimnasio Maximiliano, en Munich, le hizo desistir de sus aficiones.

Entre sus obras más importantes se encuentran Introducción a la física teórica (5 volúmenes, 1932-1933) y Filosofía de la física (1936).

Nacido el23 abril de 1858,enKiel, Schleswig-Holstein, AlemaniaFallecido el04 de octubre de 1947, enGöttingen, Alemania.

Ernest Rutherford

Ernest Rutherford, fue uno de los espíritus guía de la expedición a la estructura atómica, cuya larga carrera de investigador proporcionó un significativo descubrimiento tras otro. En el laboratorio, donde los fondos eran limitados y se requería ingeniosidad, Rutherford demostró siempre una incansable habilidad primero para elegir problemas que conducirían a respuestas importantes y luego montando un equipo experimental de escaso coste y a veces de fabricación casera para alcanzar estas respuestas. Cursó sus primeros estudios superiores en el Canterbury College de la Universidad de Nueva Zelanda, donde se gradúa en física y matemáticas en 1893. En sus primeros trabajos de investigación desarrolla un detector de ondas de radio basado en las propiedades magnéticas del hierro

Rutherford fue galardonado con premio Nobel de química en 1908. En 1931 fue nombrado primer Barón de Nelson, lo que le daba derecho a sentarse en la Cámara de los Lores. Falleció el 19 de Octubre de 1937. Sus cenizas reposan en la abadía de Westminster junto a las de Sir Isaac Newton y Lord Kelvin.

Nacido el30 de agosto de 1871,enNelson, Nueva Zelanda Fallecido el19 de octubre de 1937,enCambridge, Inglaterra.

Erwin Schrödinger

físico austriaco que inventó la mecánica ondulatoria en 1926, y que fue formulada independientemente de la mecánica cuántica. Al igual que esta última, la mecánica ondulatoria describe matemáticamente el comportamiento de los electrones y los átomos. Pero su ecuación medular, conocida comoecuación de Schrödinger, se caracteriza por su simpleza y precisión para entregar soluciones a problemas investigados por los físicos.

La formulación de la ecuación de Schrödinger fue producto de la insatisfacción que experimentaba su creador con el condicionamiento cuántico que comporta la teoría orbital de Bohr y su creencia de que los espectros atómicos no sólo interpretan su frecuencia sino que también su intensidad. Por ese trabajo Schrödinger compartió con Dirac el premio Nobel de física de 1933.

A través de su carrera científica y también en su vida personal, Schrödinger nunca intentó conseguir una meta específica, ni embarcarse en proyectos de largo aliento. Además, no le era grato trabajar junto con otros, incluso si se trataba de sus propios discípulos.

Su vida poco convencional se puede ilustrar a través del hecho que él llevaba siempre sus pertenencias en una mochila que cargaba a sus espaldas, y caminar desde el estación al hotel, incluso en ocasiones como se le veía cuando asistía a las conferencias de Solvay en Bruselas.

Schrödinger, al retirarse de la vida activa volvió a Viena, donde gozó de una merecida respetabilidad. Murió el 4 de enero de 1961, después de padecer una larga enfermedad. Lo sobrevivió su viuda y fiel compañera, Annemarie Bertel, con quien se había casado en 1920.

Nacido el12 de agosto de 1887,enErdberg, Viena, Austria, Fallecido el4 de enero de 1961 ,enViena, Austria.