martes, 21 de febrero de 2017

rayos catodicos y rayos anodicos

LOS RAYOS CATÓDICOS: Michael Faraday, después de haber entendido bien el fenómeno eléctrico, después de haber demostrado que el agua en la que se ha diluido una buena cantidad de sal es una buena conductora de la corriente eléctrica y después de haber comprendido perfectamente el fenómeno de la electrolisis, quiso saber si los gases y el vacío también eran conductores de la electricidad. Había construido tubos con un cátodo y un ánodo, es decir, unidos ambos a los dos bornes de una pila Volta o a los de uno de esos generadores de electricidad que acababa de inventar. Previamente había hecho el vacío en el tubo. De hecho, era un vacío muy malo y el tubo quedaba lleno de gas diluido, pero él no llegó a darse cuenta.
Al conectar la corriente observó un resplandor macilento que se extendía desde el cátodo al ánodo (es lo que se emplea hoy en día para la iluminación mediante los tubos de neón). Enseguida se llamó a este resplandor «rayos catódicos».
fue un joven francés, Jean Perrin, por entonces catedrático auxiliar en el laboratorio de Física de La Escuela Normal Superior (lugar destacado de la Física francesa), quien presentó en 1895 el argumento decisivo en favor de las partículas cargadas.
Con la ayuda de un imán desvía los rayos catódicos (el resplandor macileto) y, colocando una caja de Faraday, es decir, una caja metálica donde les rayos chocan con el tubo, recupera una corriente eléctrica que procede a medir. Por lo tanto es cierto que los rayos catódicos están formados por una corriente eléctrica, es decir, por un flujo de partículas cargadas de electricidad. Como en la electrolisis.
La electrólisis o electrolisis es el proceso que separa los elementos de un compuesto por medio de la electricidad. En ella ocurre la captura de electrones por los cationes en el cátodo (una reducción) y la liberación de electrones por los aniones en el ánodo (una oxidación).
De buenas a primeras, J. J. Thomson se vuelca en el experimento de Perrin, pero ahora desvía los rayos catódicos no sólo mediante un campo magnético, sino también con un campo eléctrico. Entonces se piensa que los rayos catódicos son una especie de iones. Las descargas eléctricas en los tubo de vacío serían de este modo la manifestación de una electrolisis gaseosa.
Entonces Thomson, mediante fórmulas matemáticas del electromagnetismo, calcula la relación entre la carga eléctrica y la masa de esas partículas, midiendo las desviaciones de los rayos en función de la intensidad de los campos magnético y eléctrico que se aplican.
A ello añade una hipótesis de trabajo interesante: si se toma como valor de la carga eléctrica la caga elemental de electricidad determinada por Faraday en sus experimentos de electrolisis, la masa obtenida para la partícula cargada es pequeñísima 1.800 veces más pequeña que la del átomo más ligero, el del hidrógeno.
Por lo tanto, esas partículas que van del cátodo al ánodo no son ni átomos ni iones, como en la electrólisis. ¿Qué son entonces? Thomson no lo sabe muy bien, pero sugiere que se las llame corpúsculos, palabra que muy pronto quedará olvidada ante la de electrones (portadores de electricidad).
Los tubos de rayos catódicos, llamados más corrientemente tubos catódicos, se utilizan en los aparatos de televisión. Thompson, como hemos visto, determinaba la trayectoria de dichos rayos (invisibles) a partir del punto luminoso producido por la interacción entre esos rayos y la pared del tubo de vidrio. El punto luminoso sirve hoy en día para formar la imagen en la pantalla fluorescente de los tubos catódicos. Un tubo de televisión es un tubo catódico dirigido hacia el telespectador. En el tubo, los rayos quedan desviados por fuerzas eléctricas y barren la pantalla fluorescente. Cuando ésta, recubierta de una capa especial, recibe los rayos catódicos, se forma un punto luminoso.
La señal de televisión dirige la intensidad de los rayos en cada momento, de tal forma que se hace aparecer en pantalla puntos luminosos o sombras. La lentitud del cerebro y del ojo con relación a esas estructuras cambiantes nos permite tener una visión global de la imagen producida (según Steve Weinberg).

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