experimento del tubo de descarga de rayos catódicos clase 11

Al igual que los átomos son una subestructura de la materia, los electrones y los núcleos son subestructuras del átomo. Los experimentos que se utilizaron para descubrir los electrones y los núcleos revelan algunas de las propiedades básicas de los átomos y pueden entenderse fácilmente utilizando ideas como la fuerza electrostática y magnética, ya tratadas en capítulos anteriores.

En las discusiones anteriores, hemos señalado que la carga positiva está asociada a los núcleos y la negativa a los electrones. También hemos tratado muchos aspectos de las fuerzas eléctricas y magnéticas que afectan a las cargas. Ahora exploraremos el descubrimiento del electrón y el núcleo como subestructuras del átomo y examinaremos sus contribuciones a las propiedades de los átomos.

descarga eléctrica en los gases

Un tubo de Crookes: luz y oscuridad. Los electrones (rayos catódicos) se desplazan en línea recta desde el cátodo (izquierda), como muestra la sombra que proyecta la cruz de Malta metálica sobre la fluorescencia de la pared de vidrio de la derecha del tubo. El ánodo es el electrodo de la parte inferior.

Un tubo de Crookes (también tubo de Crookes-Hittorf)[1] es un primer tubo experimental de descarga eléctrica, con vacío parcial, inventado por el físico inglés William Crookes[2] y otros hacia 1869-1875,[3] en el que se descubrieron los rayos catódicos, corrientes de electrones[4].

Sin imán, los rayos se desplazan en línea recta. Con imán, los rayos se desvían hacia arriba. Con imán invertido, los rayos se desvían hacia abajo. Con un imán sostenido en el cuello del tubo (derecha) los rayos se doblan hacia arriba o hacia abajo, perpendicularmente al campo magnético horizontal, por lo que la mancha verde fluorescente aparece más alta o más baja. El aire residual en el tubo se ilumina de color rosa cuando es golpeado por los electrones.

Los tubos de Crookes son tubos de cátodo frío, lo que significa que no tienen un filamento calentado en ellos que libere electrones como suelen hacer los posteriores tubos electrónicos de vacío. En su lugar, los electrones se generan por la ionización del aire residual mediante una alta tensión continua (de unos pocos kilovoltios a unos 100 kilovoltios) aplicada entre los electrodos del cátodo y del ánodo del tubo, normalmente mediante una bobina de inducción (una «bobina de Ruhmkorff»). Los tubos de Crookes necesitan una pequeña cantidad de aire en su interior para funcionar, de unos 10-6 a 5×10-8 atmósferas (7×10-4 – 4×10-5 torr o 0,1-0,006 pascales).

wikipedia

Para observar los fenómenos luminosos característicos, dependientes de la presión, que se producen durante las descargas eléctricas en gases rarificados, y para investigar los rayos catódicos y anódicos que se producen a una presión suficientemente baja (≤3 x 10-2 mbar) fuera de la trayectoria de la descarga, más allá de los electrodos de aluminio perforados.Las tapas de los extremos del tubo están recubiertas de material fluorescente.Tenga en cuenta:Durante el funcionamiento con la fuente de alimentación de alta tensión de 10 kV (521 70), la radiación X emitida por los tubos se mantiene por debajo del límite máximo permitido. >Incluso a bajas presiones, la tasa de dosis de rayos X en la zona de radiación del cátodo es inferior a µSv/h a una distancia de 0,1 m de la superficie de contacto. Por esta razón, los tubos no necesitan ser registrados como radiadores peligrosos según la legislación alemana.

el experimento del tubo de descarga se realizó mediante

Un tubo de Crookes: luz y oscuridad. Los electrones (rayos catódicos) viajan en línea recta desde el cátodo (izquierda), como muestra la sombra proyectada por la cruz de Malta metálica sobre la fluorescencia de la pared de vidrio de la derecha del tubo. El ánodo es el electrodo de la parte inferior.

Un tubo de Crookes (también tubo de Crookes-Hittorf)[1] es un primer tubo experimental de descarga eléctrica, con vacío parcial, inventado por el físico inglés William Crookes[2] y otros hacia 1869-1875,[3] en el que se descubrieron los rayos catódicos, corrientes de electrones[4].

Sin imán, los rayos se desplazan en línea recta. Con imán, los rayos se desvían hacia arriba. Con imán invertido, los rayos se desvían hacia abajo. Con un imán sostenido en el cuello del tubo (derecha) los rayos se doblan hacia arriba o hacia abajo, perpendicularmente al campo magnético horizontal, por lo que la mancha verde fluorescente aparece más alta o más baja. El aire residual en el tubo se ilumina de color rosa cuando es golpeado por los electrones.

Los tubos de Crookes son tubos de cátodo frío, lo que significa que no tienen un filamento calentado en ellos que libere electrones como suelen hacer los posteriores tubos electrónicos de vacío. En su lugar, los electrones se generan por la ionización del aire residual mediante una alta tensión continua (de unos pocos kilovoltios a unos 100 kilovoltios) aplicada entre los electrodos del cátodo y del ánodo del tubo, normalmente mediante una bobina de inducción (una «bobina de Ruhmkorff»). Los tubos de Crookes necesitan una pequeña cantidad de aire en su interior para funcionar, de unos 10-6 a 5×10-8 atmósferas (7×10-4 – 4×10-5 torr o 0,1-0,006 pascales).