Formato De Practicas 1 1

Tubos de rayos catódicos
Practica no. #1

Instituto Tecnológico de Puebla


Objetivo
El objetivo de la práctica fue demostrar el comportamiento de los rayos catódicos, utilizando diferentes tubos al vacío.


Material
Tubo de desviación magnética de Crookes.
Tubo de rueda de paletas de Crookes.
Ánodo de cruz de Malta en el tubo de Julius Plucker.
Desplazamiento Doppler de Eugen Goldstein.Fuente de energía.
Bomba de vacío.


Introducción
Los rayos catódicos son electrones que son arrancados del cátodo, por causa de la diferencia de potencial existente entre el cátodo y el ánodo, invariablemente los electrones son atraídos por este último.
Los tubos de rayos catódicos son tubos de vacío de vidrio dentro de los cuales un cañón de electrones emite una corriente de electrones guiada porun campo eléctrico hacia una pantalla cubierta de pequeños elementos fosforescentes. En el tubo de rayos catódicos, un cañón electrónico produce y confina un haz de electrones que envía hacia una pantalla recubierta de material luminiscente, de forma que cuando los electrones chocan contra ella emite luz cuya intensidad o brillo, es proporcional a la cantidad y velocidad de los electronesincidentes.


Justificación
Tubos de rayos catódicos (Hidrogeno y Nitrógeno)
Gracias a una fuente energía específicamente diseñada para los tubos de rayos catódicos empezamos la práctica observando el comportamiento en el tubo que contenía gas de hidrogeno; en el cual lo primero que destacó fue la iluminación del tubo con un color violeta/blanco, y notamos que en las secciones más cercanas al ánodo ycátodo se producía una alteración del flujo de energía (movimiento de electrones) bastante notable.
Después se cambió el tubo catódico por el que contenía gas de Nitrógeno, lo primero que sucedió fue la diferencia de color, ya que este presentaba coloración rojo/violeta, y a diferencia del tubo catódico de hidrogeno, las secciones más cercanas al ánodo y cátodo eran más estables, debido a que en elhidrogeno solamente interactúa un solo electrón trabajando con orbitales y el caso del nitrógeno está trabajando con orbitales ; por lo tanto es más estable, (menor alteración en el flujo de la energía). Posteriormente con ayuda de una hoja acrílica transparente pudimos observar a detalle el espectro del Nitrógeno que producía colores como: naranja, rojo, verde y azul; con espacios vacíos entrecolores que son la representación de la transición electrónica de los electrones en cada nivel.

Tubo de desviación magnética de Crookes.
Al conectar la fuente de energía y encender este tubo que contiene Hidrogeno, empezó un flujo de electricidad desde el cátodo al ánodo e inmediatamente pudimos observar que el rayo de luz era de color verde fosforescente, lo siguiente fue acercar un imán hacia eltubo, al hacer esto, observamos que al acercar el polo opuesto el haz de luz era atraído hacia el imán y al acercar el polo similar el haz de luz experimentaba repulsión al imán. Por lo tanto confirmamos que la polaridad del electrón es negativa.



Tubo de rueda de paletas de Crookes.
Este tubo tiene una rueda de paletas y con ella se observó que la rueda de paletas gira en dirección contraria alcátodo del tubo, lo que sugiere que los rayos vienen desde el cátodo.
El material de la paleta es de Zinc por eso produce una coloración verde fosforescente. Además, de determinar que el electrón tiene carga negativa, también podemos comprobar que tiene una energía cinética y por lo tanto que tiene una masa.

Ánodo de Cruz de Malta en el tubo de Julius Plücker.
Al encender el tubo observamos queproyecta una sombra de cruz en la cara posterior del tubo, y la coloración de la luz toma los colores del primer tubo catódico el cual contenía hidrogeno ya que también este es el gas que contiene el tubo. Gracias a este experimento podemos comprobar que los rayos de luz se mueven en línea recta. Y al pasar cerca del tubo con un imán también se atrae o experimenta repulsión de acuerdo al polo...