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PARTÍCULAS SUBATÓMICAS Y LOS RAYOS CATÓDICOS
Uno de los fenómenos eléctricos más espectaculares es el de los rayos, que no son más que descargas eléctricas a través de la atmósfera. Aunque Benjamín Franklin había intentado explicarlos con su famoso experimento con cometas de papel, los rayos resultaron demasiado aleatorios e incontrolables como para permitir su estudio sistemático. Las descargaseléctricas a través de los gases habían sido observadas en el laboratorio por Francis Hauskbee, quien en 1709 reporto la aparición de una luz extraña cuando electrificaba un recipiente de vidrio que contenía aire a baja presión. Heinrich Geissler, quien diseño el “tubo Geissler” tenía demás un par de electrodos metálicos sellados en cada extremo de esta manera era posible aplicar un alto voltajeal gas contenido en el tubo a muy baja presión. Plucker descubrió unos pequeños puntos luminosos sobre las paredes de vidrio, pareciera como si algún tipo de radiación invisible se emitiera desde el electrodo negativo, o cátodo causando la luminiscencia sobre el tubo de vidrio, pues era un radiación que salía del cátodo, por lo cual se le conoció como rayos catódicos. Lorentz infirió que laspartículas eléctricas que radiaban la luz tenían una relación carga-masa mil veces mayor que la del ion hidrogeno, eso significaba que debía haber partículas mucho más pequeñas que el átomo de hidrogeno.
EL ELECTRÓN Y EL MODELO ATÓMICO DE THOMSON
Thomson realizó varios experimentos con los rayos catódicos, de cuyas conclusiones obtuvo las bases para proponer su modelo atómico.
Experimento 1.Conecto electrodos a un tubo de vidrio en el que había un gas a baja presión. En este el ánodo y el cátodo se hallaban conectados a una fuente de alto voltaje, con más de 10 000 volts.
Los rayos se desplazan en línea recta y emiten un destello al llegar a una pantalla formada por una sustancia fluorescente.
Experimento 2. Al interponer un objeto metálico opaco en el camino de los rayos, observo que seformaba una sombra en la pared opuesta al cátodo, eso indicaba que los rayos partían del cátodo, y por eso se le conocían como rayos catódicos.
Experimento 3. Con este experimento, Thomson averiguó que los rayos tienen masa, fue por eso que interpuso una pequeña rueda donde observo que esta giraba como consecuencia del paso de los rayos, concluyó que en efecto los rayos poseen masa.Experimento 4. Thomson usó esta modificación para averiguar que carga tenían los rayos catódicos, mediante un campo eléctrico, o un campo magnético, comprobó que los rayos se desviaban alejándose del polo negativo del campo y se acercaban al polo positivo, este comportamiento le indicó que los rayos os partículas negativas.
Cuando el filamento calienta el cátodo, éste desprende electrones que sonatraídos por el ánodo, y un haz de ellos lo cruza para finalmente chocar contra el extremo opuesto del tubo, las placas paralelas determinaban fuerza sobre los electrones. Al conjunto del ánodo, cátodo y placas se les llama cañón electrónico, y por medio de éste se puede hacer incidir el haz de electrones en cualquier punto del fondo del tubo. Cuando Thomson propuso su modelo atómico, se sabía que losátomos eran neutros. El átomo se encuentra formado por una esfera de carga positiva en la cual se encuentran incrustadas las cargas negativas (electrones), además como el átomo es neutro, la cantidad de cargas positivas es igual a la cantidad de cargas negativas.
EL EXPERIMENTO DE MILLIKAN
En 1909, Robert Andrews Millikan, diseño un ingenioso experimento para cargar gotas de aceite, con el fin deprobar que el modelo de Thomson era correcto y correspondía a la realidad. Todas las cargas que midió Millikan fueron múltiplos enteros de un mismo número, por lo que dedujo que la carga más pequeña observada era precisamente la carga de electrón. Un coulomb es la unidad de medida de la carga eléctrica.
LA RADIACIÓN Y EL MODELO ATÓMICO
El físico francés Henri Becquerel observó que unas...