Rayos catodicos

Solo disponible en BuenasTareas
  • Páginas : 19 (4700 palabras )
  • Descarga(s) : 0
  • Publicado : 16 de mayo de 2011
Leer documento completo
Vista previa del texto
LOS RAYOS CATÓDICOS 

El tubo de rayos catódicos, héroe de muchas décadas de TV, está muriendo  como producto de consumo. Las nuevas pantallas planas de los más modernos  televisores y monitores ya no lo necesitan.  Sin embargo, sigue teniendo utilidad científica, como la tuvo desde sus  orígenes. Quizás la naturaleza de protones y electrones nos hubiera sido muy difícil de descubrir sin esta sencilla y potente herramienta.  Tanto desde el punto de vista histórico como desde el interés científico, nos  resulta interesante entender el funcionamiento de esta muestra del ingenio  humano.  Pulsando Avanzar se muestran los objetivos que nos proponemos alcanzar. 

Objetivos que proponemos

·

· ·

·

Comprender el funcionamiento básico del tubo de rayos catódicos y el efecto que tiene la presencia de campos eléctricos y  magnéticos. Entender cómo se puede utilizar esta herramienta para averiguar la  velocidad y masa de partículas cargadas como los electrones. Entender el funcionamiento de aparatos científicos, como el  osciloscopio, y de productos de consumo, como la TV, basados  históricamente en el tubo de rayos catódicos.Saber resolver ejercicios sobre el movimiento de los electrones en  campos eléctricos y magnéticos, tanto desde el punto de vista  clásico como desde el relativista. Esta capacidad nos puede ser muy  útil en los temas de Electromagnetismo y Física Moderna del actual  Bachillerato.

El tubo de Crookes 

Aunque Geissler había hecho algo parecido unos  años antes, nosotros partiremos del tubo que  diseñó Crookes hacia 1875. En un tubo de vidrio como el de la figura se había  hecho un vacío casi completo. En su extremo  izquierdo hay un electrodo (cátodo) unido a un  potencial eléctrico negativo. En el lado opuesto  hay otro electrodo (ánodo) unido a un potencial  positivo. Cuando la diferencia de potencial es  suficientemente alta, se percibe una fluorescencia.  Pasemos el ratón por la imagen para poder verla. Observamos que hay una pieza en forma de cruz de malta que da una sombra  nítida. Esta sombra nos indica que la misteriosa radiación proviene del cátodo y  se propaga en línea recta. La luz en sí misma se comprobó que se debía a la  excitación del gas residual por "algo" que pasaba a través de él. Sólo faltaba  comprobar la naturaleza de esta radiación. 

Tubo de rayos catódicos de uso científico 

A la izquierda vemos un tubo de rayos catódicos similar al  que usó Thomson hacia 1897.  Pasemos el ratón por él para  ver sus componentes.  Después del ánodo se ha  añadido una zona donde se  pueden insertar campos  eléctricos y magnéticos  perpendiculares a la radiación,  para comprobar si posee carga  eléctrica y su signo.  Así se comprobó que los rayos catódicos eran cargas negativas, que luego se denominarían electrones. Más tarde se comprobó que si en el tubo había algo  de gas hidrógeno se originaba una radiación formada por partículas positivas  más pesadas que los electrones, los protones.

Thomson había dado así un gran salto en la búsqueda del átomo moderno con  ayuda del tubo de rayos catódicos. Deberíamos ahora tratar de comprender  cómo se producen y comportan los rayos catódicos. Comportamiento de los electrones en el tubo de rayos catódicos 

Vamos a detenernos en  principio en la zona  comprendida entre cátodo y  ánodo, donde los electrones  adquieren la energía que los  convierte en rayos catódicos.  Para analizar lo que sucede  utilizaremos la escena  acelerando. En ella analizamos  la relación entre la diferencia de  potencial aplicada y la velocidad  de los electrones. En la escena Elec estudiamos la desviación del haz de electrones por un  campo eléctrico interpuesto, mientras que en mag vemos la provocada por un  campo magnético. Observemos que los dos campos desvían a los rayos  catódicos en planos diferentes y con curvatura de diferente tipo.

Ayuda: En esta escena simulamos la parte inicial del tubo de rayos catódicos. ...
tracking img