16 de mayo, Día Internacional de la Luz

Carta publicada por María Josefa Yzuel (Presidenta del Comité Española del Día Internacional de la Luz) en la web de la COSCE

“La UNESCO, el pasado 14 de noviembre en la 39ª sesión de su Conferencia General, aprobó que el 16 de mayo sea, a partir de 2018, el Día Internacional de la Luz. Es un legado del Año Internacional de la Luz (2015), basándose en el éxito alcanzado con las numerosas e interesantes actividades celebradas a nivel internacional, y también en España, y que ayudaron a difundir en la sociedad el interés que las tecnologías basadas en la luz tienen para el bienestar y el avance de la humanidad. Dos sociedades científicas que forman parte de la COSCE: la Real Sociedad Española de Física y la Sociedad Española de Óptica, como más próximas a este campo de la ciencia, están participando en el Comité Español del Día Internacional de la Luz para difundir los próximos años esta celebración y contribuir a la organización de actividades en España, así como mantener la coordinación con las organizaciones internacionales. El Comité Español del Día Internacional de la Luz agrupa a los principales agentes relacionados con la ciencia y tecnología de la luz, tales como sociedades científicas, centros de investigación, universidades, consorcios y plataformas tecnológicas, empresas, etc. En la web española del Día Internacional de la Luz, que gestiona la Sociedad Española de Óptica, estará disponible toda la información sobre actividades realizadas y el material asociado a este evento. A nivel internacional está gestionado desde el International Day of Light Secretariat y puede verse información detallada en su la página web internacional.

El Día Internacional de la Luz es una iniciativa global que promoverá una celebración anual para incrementar el conocimiento que la sociedad tiene sobre el papel crucial que la ciencia de la luz y las tecnologías de la luz representan en el mundo actual, en campos tan diversos como la medicina, las comunicaciones, la producción de energía, la agricultura, la biología, la astronomía, etc. El Día Internacional de la Luz abarca todos los aspectos relacionados con la luz en el sentido más amplio, incluyendo la biología, la astronomía, el arte, la cultura o el desarrollo sostenible. Es un proyecto educacional y de divulgación que promoverá la atracción del talento de jóvenes estudiantes a carreras de ciencias e ingenierías.

Se ha elegido el 16 de mayo de cada año en conmemoración de la primera emisión de luz láser el 16 de mayo de 1960, obtenida por Theodore Maiman con un láser de rubí. Justamente el láser es un ejemplo paradigmático de cómo un descubrimiento científico proporciona herramientas revolucionarias para el beneficio global de la sociedad en las comunicaciones, las tecnologías de la salud y muchas otras aplicaciones en múltiples campos.

Queremos poner en conocimiento de las Sociedades que componen la COSCE la declaración del 16 de mayo como Día Internacional de la Luz y les invitamos a organizar los eventos adecuados en relación con la luz y las tecnologías basadas en la luz, en ámbitos que sean afines a cada Sociedad Científica.

El próximo 16 de mayo de 2018 se organizará un acto central del Día Internacional de la luz en la Facultad de Físicas de la Universidad Complutense de Madrid.”

María Josefa Yzuel

Miembro de la Junta de Gobierno de COSCE (Vocalía 2ª)

Presidenta del Comité Español del Día Internacional de la Luz.

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20º aniversario del Grupo Especializado de Enseñanza de la Física de la RSEF

El pasado viernes 9 de febrero tuvo lugar en el Aula Magna “Blas Cabrera” de la Facultad de Ciencias Físicas de la Universidad Complutense de Madrid el acto de celebración del 20º aniversario del Grupo Especializado de Enseñanza de la Física (GEEF) de la Real Sociedad Española de Física.

El acto, que fue inaugurado por la decana María Luisa Lucía Mulas, repasó las actividades y retos a los que se ha enfrentado este grupo que formaron inicialmente medio centenar de profesores universitarios y de enseñanza secundaria para, como recuerda Manuel Yuste, primer presidente del GEEF, “estudiar los problemas que tenían los profesores de Física en las aulas en los distintos niveles de enseñanza”.

Carmen Carreras, Verónica Tricio, Manuel Yuste, Paloma Varela y José María Pastor, posan junto a los asistentes al acto celebrado en el aula magna de la Facultad de Ciencias Físicas. Fotografía: Jesús de Miguel.

Además de la intervención de los distintos presidentes que ha tenido el GEEF desde su puesta en marcha en 1998 (Manuel Yuste, José María Pastor y Verónica Tricio), tuvo lugar un homenaje a todos los que han recibido el Premio Enseñanza y Divulgación de la Física de la RSEF y la FBBVA.

En este acto tuve el honor de pronunciar la conferencia “James Clerk Maxwell: vida, ciencia y enseñanza”.

PROGRAMA DEL ACTO

 

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La contribución “55th anniversary of the laser’s invention” en la Web del Día Internacional de la Luz

La contribución “55th anniversary of the laser’s invention” se encuentra enlazada en la Web del Día Internacional de la Luz gestionada por la UNESCO.

La UNESCO, el pasado 14 de noviembre en la 39ª sesión de su Conferencia General, aprobó que el 16 de mayo sea, a partir de 2018, el Día Internacional de la Luz. Es un legado del Año Internacional de la Luz (2015), basándose en el éxito alcanzado con las numerosas e interesantes actividades celebradas a nivel internacional, y también en España, y que ayudaron a difundir en la sociedad el interés que las tecnologías basadas en la luz tienen para el bienestar y el avance de la humanidad.

En la Web del Comité Internacional del Día internacional de la Luz, en su sección “Why May 16th?” enlaza a la contribución “55th anniversary of the laser’s invention” que apareció publicada en 2015 en el Blog del Año Internacional de la Luz.

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Tema 1. Principios físicos de los semiconductores

El tema está dedicado a presentar una introducción sobre el análisis de los distintos tipos de sólidos, la teoría de bandas, las propiedades eléctricas de los semiconductores, los distintos tipos de conducción en semiconductores y los dispositivos semiconductores.

En primer lugar se comentan los distintos tipos de enlaces y de sólidos, distinguiendo, fundamentalmente, entre sólidos iónicos, covalentes y metálicos, e introduciendo el modelo de electrones libres para metales y el concepto de densidad de estados y la distribución de Fermi-Dirac.

Se analiza la diferencia entre los conductores, aislantes y semiconductores en función de su estructura de bandas y la separación entre las bandas de valencia y de conducción. Cuando los átomos se enlazan entre sí en la materia condensada, sus niveles de energía se reparten en bandas. En el cero absoluto, los aislantes y los semiconductores tienen una banda de valencia totalmente llena, separada por un intervalo vacío de energía, de una banda de conducción vacía. Sin embargo, en el caso de los semiconductores el intervalo vacío entre estas dos bandas es del orden de 1 eV. Los conductores tienen bandas de conducción parcialmente llenas. También se distingue entre semiconductor intrínseco y semiconductor extrínseco. en este último caso, la adición de pequeñas concentraciones de impurezas al semiconductor puede cambiar drásticamente sus propiedades eléctricas. Si se añaden impurezas donadoras se obtiene un semiconductor tipo n, mientras que si se añaden impurezas receptoras el resultado es un semiconductor extrínseco de tipo p. En este punto es importante introducir la ecuación del semiconductor o ley de acción de masas, ecuación esencial en el estudio de semiconductores y dispositivos semiconductores así como la condición de neutralidad eléctrica.

A continuación se describen los fenómenos de transporte de cargas que aparecen en los semiconductores, bien como consecuencia de la aplicación de campos eléctricos (corriente de arrastre), bien por la existencia de gradientes de concentración de los portadores (corriente de difusión). Los conceptos de velocidad de arrastre, densidad de corriente y conductividad que aquí se establecen son análogos a los introducidos para conductores metálicos en el tema de corriente eléctrica, con la diferencia que en aquel caso los portadores son electrones libres, mientras que en un semiconductor pueden ser electrones (cargas negativas) y huecos (cargas positivas).

El último apartado del tema está dedicado a los dispositivos semiconductores, presentando de una manera introductoria las características básicas del diodo y del transistor. Comenzamos estudiando la unión p-n, tanto en polarización directa como en polarización inversa, pues este tipo de unión es la base para la construcción de diodos y transistores. Se incluyen sus características básicas de funcionamiento como son las corrientes de electrones y huecos, las características tensión-corriente en un diodo, y las tensiones y corrientes en un transistor. También se analizan algunas aplicaciones de estos dispositivos.

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Sommerfeld: el eterno candidato al Nobel

A finales de 1928, un reputado físico alemán escribía a uno de sus colegas con cierta desazón para contarle que, una vez más, no había sido galardonado con el Premio Nobel de Física:

Pero para disipar toda sospecha de falsa modestia, debo hacer notar al mismo tiempo que se está convirtiendo gradualmente en un escándalo público el que todavía no haya recibido el Premio [Nobel de Física].”

El físico teórico Arnold Sommerfeld (1868-1951) nació en Königsberg, ciudad de la antigua Prusia Oriental, la actual Kaliningrado rusa, en la que también nacieron los matemáticos Christian Goldbach y David Hilbert, el filósofo Immanuel Kant y el escritor E. T. A. Hoffmann. Tras recibir su doctorado en la Universidad de Köningsberg en 1891, se trasladó a la Universidad de Gotinga, el centro de las matemáticas en Alemania en aquella época, donde llegó a ser asistente del matemático Felix Klein e impartió clases de matemáticas y física teórica. Tras pasar unos años en la Universidad Técnica de Aquisgrán, en 1906 sucedió a Ludwig Boltzmann como profesor de física teórica y director del Instituto de Física Teórica de la Universidad de Munich, en la que creó una escuela de física teórica que llegó a ser un referente mundial.

Arnold Sommerfeld, que era diez años menor que Max Planck (1858-1947) y poco más de diez mayor que Albert Einstein (1879-1955), perteneció a una generación brillante de físicos alemanes que vivieron la derrota militar en la Gran Guerra, la caída del Imperio alemán, el nacimiento de la República de Weimar, la llegada de Hitler al poder y la Segunda Guerra Mundial, pero que a pesar de esos años convulsos contribuyeron de forma decisiva al nacimiento, desarrollo y consolidación de la física cuántica.

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