Rayos Catodicos

RAYOS CATODICOS

El primer experimento interesante que condujo a un modelo sobre la composición de los átomos, fue hecho por el físico inglés J. J. Thomson, entre los años 1898 a 1903, quién estudió la descarga eléctrica que se produce dentro de tubos al vacío parcial(algo de aire), llamados Tubos de rayos catódicos. El aire enrarecido sirve efectivamente para que, si alguna partícula pequeña se desplaza y choca una molécula de Nitrógeno u Oxígeno, se produzca una iluminación en la dirección del flujo de partículas de modo que pueda ser identificado. Thomson encontró que cuando un voltaje suficientemente alto (proveniente de una pila o bobina) era aplicado entre los electrodos como lo muestra la Figura, un rayo que el llamó rayos catódicos (porque comenzaba en el electrodo negativo de la pila), se producía. Este rayo viajaba hacia el electrodo (+) por lo que dedujo que se trataba de un flujo de partículas repelidas por el electrodo (-) que necesariamente significaba que eran partículas cargadas (-) atraídas por el electrodo (+) y que llamó desde entonces electrones e- .

Para demostrar que efectivamente se trataba de partículas cargadas (-) Thomson ideó colocar "otra pila" con electrodos (+) y (-) perpendiculares al haz que se origina en el polo (-), como lo muestra la figura en amarillo que sigue. Así, él también descubrió que el flujo se desviaba hacia el polo (+) de la pila.

Si bien más adelante plantearemos las ecuaciones físicas que fueron usadas para obtener información sobre la carga y la masa del electrón, es conveniente en esta parte señalar que Thomson pudo encontrar la razón carga /masa para el electrón midiendo la desviación del haz de electrones de la Figura aplicando campos magnéticos ( Imán, simplemente) y eléctricos, logrando como resultado que donde e es la carga del electrón en coulombs y m es la masa del electrón.

Posteriormente; el razonó que, en vista que cambiando los metales de los electrodos se lograba el mismo resultado, propuso que todos los átomos de cualquier elemento deben contener electrones. Además, en vista que los átomos deben ser eléctricamente neutros, enonces también dentro del átomo debe haber cargas (+) y planteó que átomos consisten de una nube difusa de cargas positivas con los electrones negativos (-),e-, en esta nube junto con las cargas (+).

Hoy sabemos que el modelo es el opuesto: La carga positiva está concentrada en el interior del átomo y los electrones forman la nube difusa a su alrededor. Como ejemplo, la Figura muestra el átomo Sodio como se conoce hoy día, teniendo un núcleo que concentra +11 cargas positivas y la nuble difusa interna de 10 electrones de carga negativa ( que llamaremos 10 e- ) más un otro electrón "3s ", más externo, fácil de liberar.

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