Hispanopedia Wiki
Articulo de referencia

Luz barométrica

La luz barométrica es el nombre que recibe la luz que emite un tubo barométrico lleno de mercurio al agitarlo. El descubrimiento de este fenómeno en 1675 reveló la posibilidad d...

Hispanopedia WikiContenido en espanolLectura gratuita

La luz barométrica es el nombre que recibe la luz que emite un tubo barométrico lleno de mercurio al agitarlo. El descubrimiento de este fenómeno en 1675 reveló la posibilidad de la iluminación eléctrica.

El fenómeno y su explicación

Los primeros barómetros eran simplemente tubos de vidrio cerrados por un extremo y llenos de mercurio. Luego, el tubo se invertía y su extremo abierto se sumergía en un recipiente con mercurio. El mercurio se drenaba del tubo hasta que la presión del mercurio en el tubo —medida en la superficie del mercurio en el recipiente— igualaba la presión atmosférica en esa misma superficie.

Para producir luz barométrica, el tubo de vidrio debe estar muy limpio y el mercurio debe ser puro. [ 1 ] Si se agita el barómetro, aparecerá una banda de luz en el vidrio en el menisco del mercurio cuando este se mueva hacia abajo.

Cuando el mercurio entra en contacto con el vidrio, transfiere electrones a este. Al separarse del vidrio, estos electrones se liberan al entorno, donde colisionan con moléculas de gas, provocando que el gas emita luz, del mismo modo que la colisión de electrones con átomos de neón produce la luz en una lámpara de neón. [ 2 ] [ 3 ]

Historia

La luz barométrica fue observada por primera vez en 1675 por el astrónomo francés Jean Picard : [ 4 ] "Hacia el año 1676, Monsieur Picard estaba transportando su barómetro del Observatorio a Port Saint Michel durante la noche, [cuando] notó una luz en una parte del tubo donde se movía el mercurio; este fenómeno lo sorprendió, inmediatamente lo informó a los sçavans ,  ... " [ 5 ] [ 6 ] El matemático suizo Johann Bernoulli estudió el fenómeno mientras enseñaba en Groningen, Países Bajos, y en 1700 demostró el fenómeno a la Academia Francesa. [ 7 ] Después de conocer el fenómeno de Bernoulli, el inglés Francis Hauksbee investigó el tema extensamente. [ 8 ] Hauksbee demostró que el vacío total no era esencial para el fenómeno, ya que el mismo brillo era evidente cuando se agitaba mercurio con aire solo parcialmente enrarecido, y que incluso sin usar el tubo barométrico, se podía hacer brillar a bombillas que contenían gases a baja presión mediante electricidad estática aplicada externamente . El fenómeno también fue estudiado por contemporáneos de Hauksbee, incluyendo al francés Pierre Polinière [ 9 ] [ 10 ] y al matemático francés Gabriel-Philippe de la Hire , [ 11 ] y posteriormente por muchos otros. [ 12 ]

Referencias

  1. ↑ Aunque el tubo de vidrio esté limpio y el mercurio sea puro, con el tiempo la luz dejará de aparecer debido a la formación de una fina capa de mercurio sobre el vidrio. Para que vuelva a producir luz barométrica, es necesario limpiar el vidrio nuevamente.
  2. ↑ Gay L. Dybwad y CE Mandeville (1967) "Generación de luz por el movimiento relativo de superficies contiguas de mercurio y vidrio," Physical Review , vol. 161, páginas 527-532.
  3. ↑ R. Budakian, K. Weninger, RA Hiller, SJ Putterman (1998) Cartas a Nature  : "Descargas de picosegundos y fricción deslizante-adherente en un menisco móvil de mercurio sobre vidrio", Nature , vol. 391, páginas 266-268. Disponible en línea en: Universidad de California, Los Ángeles . El artículo incluye una fotografía de la luz barométrica que se produce en un cilindro de vidrio parcialmente lleno de mercurio y gas neón a baja presión.
  4. ↑ "Experience fait à l'Observatoire sur la Barometre simple touchant un nouveau Phenomene qu'on ya découvert" [Experimento realizado en el observatorio [astronómico] [de París] con un simple barómetro sobre un nuevo fenómeno descubierto allí], Le Journal des Sçavans [más tarde: Journal des Savants ], página 112 (edición de París) o página 126 (edición de Ámsterdam) (25 de mayo de 1676). Texto original:
    On sçait que le Barometre simple n'est autre chose qu'un tuyau de verre scellé hermetiquement par le haut & ouvert par le bas, dans lequelle il ya du vif-argent qui se tient ordinairement dans suree hauteur, le reste au dessus estant vuide. M. Picard en un à l'Observatoire qui dans l'obscurité, lors qu'on le remuë assez pour faire balancer le vif-argent, fait comme des éclairs & jette une suree lumiere entrecouppée qui remplit toute la partie du Tuyau où se fait le vuide; mais cela n'arrive à chaque balancement que lors que le vuide se fait, & dans la seule descente du vif-argent. On a tâché de faire la même experiencia sur divers autres Barómetros de même composición; mais on n'a encore reüssi que sur un seul. Comme on est resolu d'examiner la chose en toute maniere, nous en donnerons plus au long toutes les circunstancias qu'on y découvrïra.
    Traducción:
    Se sabe que el barómetro simple no es más que un tubo de vidrio sellado herméticamente en la parte superior y abierto en la inferior, que contiene mercurio que normalmente permanece a cierta altura, quedando el resto por encima vacío. El Sr. Picard tiene uno de estos barómetros en el Observatorio, el cual, en la oscuridad, al moverlo lo suficiente como para que el mercurio vibre, emite destellos como chispas y una luz parpadeante que llena toda la parte del tubo donde está vacío; pero esto ocurre durante cada oscilación solo cuando hay vacío y únicamente durante el descenso del mercurio. Se ha intentado el mismo experimento con varios otros barómetros de la misma construcción; pero solo se ha logrado con uno. Dado que se ha decidido investigar el asunto a fondo, detallaremos todo lo que se descubra al respecto.
    Disponible en línea (en francés) aquí: Le Journal des Sçavans . Reimpreso como: "Experience fait a l'observatoire sur le baromètre, touchant un nouveau phenomene que M. Picard ya decouvert" [Experimento realizado en el observatorio del barómetro, sobre un nuevo fenómeno que allí descubrió Monsieur Picard], Mémoires de l'Académie Royale des Sciences de Paris , vol. 10, página 566.
  5. ↑ "Sur la lumière du baromètre" [A la luz del barómetro], Histoire de l'Académie Royale des Sciences , vol. 2, páginas 202-203 (1694).
  6. ↑ Uno podría preguntarse por qué un astrónomo llevaría un barómetro. Como astrónomo, Picard medía las posiciones de las estrellas, los planetas, etc. Sabía que su posición aparente en el cielo se ve afectada por la refracción atmosférica . La refracción atmosférica, a su vez, se ve afectada por la temperatura y la presión del aire. Medía la presión atmosférica mediante un barómetro. Véase (en alemán): El Proyecto Arquímedes; Berlín, Alemania. Archivado el 5 de junio de 2011 en Wayback Machine . Desplácese hasta la mitad de la página, al párrafo que comienza con: «Picard aber erkannte schon 1669 ...». (De: JST Gehler, Physicalischer Wörterbuch [Diccionario de Física] (5 volúmenes, Leipzig, 1787-1795); véase la entrada sobre «Stralenbrechungen, astronomische» [refracción astronómica]).
  7. ↑ Ver:
    • Johann Bernoulli, "Nouvelle maniere de rendre les baromètres lumineux" (Nueva manera de hacer luminosos los barómetros), Mémoires de l'Académie Royale des Sciences de Paris del año 1700. [Nota: Este artículo fue tomado de una carta que Bernoulli escribió en 1707; sin embargo, fue publicado en la edición de 1700 de las Mémoires de l'Académie Royale des Sciences de Paris , que a su vez fueron publicadas recién en 1761.] Disponible (en francés) en línea en: Institute de France: Académie des sciences Archivado el 20 de julio de 2011 en Wayback Machine . Un resumen de este artículo y un relato de la demostración del fenómeno por parte de Bernoulli ante la Académie Royale aparecieron en: "Sur la lumière du baromètre" [Sobre la luz del barómetro], Histoire de l'Académie Royale des Sciences , páginas 5-8 (1700). Véase también: Histoire de l'Académie Royale des Sciences , páginas 1-8 (1701).
    • Johann Bernoulli, "Nouveau phosforo" (Nuevo fósforo [es decir, una sustancia que brilla en la oscuridad]), Mémoires de l'Académie Royale des Sciences de Paris , páginas 1-9 (1701).
    • "Lettre de M. Bernoulli Professor à Groningue, touchant son nouveau Phosphore" (Carta de M. Bernoulli, profesor en Groningen, sobre su nuevo fósforo), Mémoires de l'Académie Royale des Sciences de Paris , páginas 137-146 (1701).
    • Edmund N. Harvey, Historia de la luminiscencia: desde los primeros tiempos hasta 1900 (Filadelfia, Pensilvania: American Philosophical Society, 1957), páginas 120, 271-277, 284 y 291.
    • En su artículo "Nouvelle maniere  ...", Johann Bernoulli dijo que conoció el barómetro luminoso de Picard a través del libro: Joachim d'Alence, Traittez de Barométres, Thermométres, et Notiométres, ou Hygrométres (Ámsterdam, Países Bajos: Henry Wetstein, 1688), páginas 50-52 .
  8. ↑ Francis Hauksbee, «Varios experimentos sobre el fósforo mercurial, realizados ante la Royal Society, en Gresham-College», Philosophical Transactions of the Royal Society of London , vol. 24, páginas 2129–2135 (1704–1705). Disponible en línea en: Royal Society of London .
  9. ↑ Pierre Polinière, Expériences de physique [Experimentos de física] (París: J. de Laulne, 1709), volumen 1, páginas 539-540 .
  10. ↑ David Corson, "Pierre Polinière, Francis Hauksbee y la electroluminiscencia: un caso de descubrimiento simultáneo", Isis , vol. 59, n.º 4, páginas 402-413 (invierno de 1968).
  11. ^ Gabriel-Philippe de la Hire, "Remarque sur quelques experiments faites avec plusieurs barometres, et sur la lumiere que fait un de ceux dont on s'est servi en l'agitant verticalement" (Comentario sobre algunos experimentos realizados con varios barómetros, y sobre la luz que produce uno de ellos y que se obtiene agitándolo verticalmente), Mémoires de l'Académie Royale des Sciences de París , páginas 226-228 (12 de julio de 1705). (Disponible en línea en: Institute de France: Académie des sciences Archivado el 20 de julio de 2011 en Wayback Machine .)
  12. ↑ Otros que investigaron la luz barométrica incluyen:
    1. Du Tal, "Pièce justificative pour M. Bernoulli contra Messieurs de l'Académie Royale des Sciences en faveur du phosphore, qu'il a proposé à cette Académie" (Pruebas que apoyan al señor Bernoulli contra los señores de la Real Academia de Ciencias a favor del fósforo que ofreció a esa academia), Nouvelles de la République des Lettres , vol. 7, páginas 243-255 (septiembre de 1706).
    2. Johann Michael Heusinger, Dissertatio de noctiluca mercuriali sive de luce quam argentum virum in tenebris fundit  ... (Disertación sobre la luz mercurial de la noche, o sobre la luz que emite el azogue en la oscuridad) (Giessen, Alemania: Muller, 1716).
    3. Jean-Jacques Dortous de Mairan, "Sur la cause de la lumière des phosphores et des notiluques" (Burdeos, Francia: 1717).
    4. Wilhelm Bernard Nebel, "Dissertatio physica de mercurio lucente in vacuo sub praesidio J. Bernoulli" [Disertación sobre la física de la luz mercurial en el vacío bajo el patrocinio de J. Bernoulli] (Basil, Suiza: 1719).
    5. Charles François de Cisternay du Fay , "Sur les barometres lumineux" (Sobre los barómetros luminosos), Histoire de l'Académie Royale des sciences de Paris , páginas 13 y siguientes; impreso también en: Mémoires de l'Académie Royale des sciences de Paris , páginas 295-306 (1723).
    6. Anders Celsius (1724) "Observatio de lumine in barometro", Acta Literaria Sueciae , 1  : 601.
    7. Johann Heinrich Winkler, Gedanken von den Eigenschaften, Wirkungen und Ursachen der Electricität, nebst einer Beschreibung zwo neuer electrischen Maschinen [Reflexiones sobre las propiedades, efectos y causas de la electricidad, junto con una descripción de dos nuevas máquinas eléctricas] (Leipzig, Alemania: Bernhard Christoph Breitkopfs, 1744).
    8. Christian Friedrich Ludolff, le jeune, "Sur l'electricité des barometres", Mémoires de l'Académie Royale des Sciences et des Belles-Lettres de Berlin (Class physique) , vol. Ib, páginas 3-13 (1745).
    9. Abraham Trembley (1746) "Parte de una carta del Sr. Trembley, FRS a Martin Folkes, Esq., Pres. RS sobre la luz causada por el mercurio agitado en un tubo de vidrio, que procede de la electricidad", Philosophical Transactions of the Royal Society of London , 44  : 58-60.
    10. Giovanni Battista Beccaria , Dell'Elettricismo Artificale, e Naturale (Turín, Italia: Filippo Antonio Campana, 1753), p. 182 .
    11. Franciscus Ulricus Theodorus Aepinus (1768) "De electricitate barometrorum disquisitio", Novi Commentarii Academiae Scientiarum Imperialis Petropolitanae [Nuevas memorias de la Academia Imperial de Ciencias de San Petersburgo], 12  : 303-324.
  • Historia del desarrollo del concepto de carga eléctrica