Calculo Integhral

1.1.1 RAYOS CATODICOS Y RAYOS ANODICOS

Naturaleza eléctrica de la materia:

Rayos catódicos:

Los rayos catódicos se descubrieron mediante, un experimento mediante lo que se llamo tubo de descarga, un tubo hermético donde se encierra un gas enrarecido, y dos electrodos en los extremos, cátodos (") y ánodo (+), unidos a una corriente alto voltaje. El paso de corriente iba acompañado de una luminiscente en el extremo opuesto al cátodo.

Este experimento demostró la existencia de los rayos catódicos y que se alejaban del cátodo en línea recta ya que en él la parte del ánodo se reflejaba una luz. Por eso se supo que eran de naturaleza negativa.

Si se introduce en un campo magnético un cátodo, todo ello dentro de un tubo hermético donde se introduce un gas enrarecido, la luz de los rayos catódicos se dirigía hacia la placa positiva del campo magnético, por lo que se comprobó que se comportaban como una corriente eléctrica de carga negativa.

A partir del descubrimiento de los rayos catódicos J.J. Thomson llegó a la conclusión de que las partículas de los rayos catódicos debían de ser partículas constituyentes fundamentales de toda la materia:

Los electrones

• Carga negativa

• La masa del electrón es minúscula, por eso se da como inexistente.

Rayos canales

El físico E. Goltein para estudiar el fenómeno del tubo de descarga uso un cátodo perforado e introdujo H2 gas enrarecido. Esto produjo una radiación que se reflejaba detrás del cátodo lo indicaba que procedían del ánodo. Ha estas radiaciones las llamó rayos canales o rayos anódicos.

Este experimento demostró la existencia de los rayos canales, y que tienen una naturaleza positiva ya que salen del ánodo.

Si se introduce en un campo magnético un ánodo, todo ello dentro de un tubo hermético donde se introduce un gas enrarecido, la luz de los rayos catódicos se dirigía hacia la placa negativa del campo magnético, por lo que se comprobó que se comportaban como una corriente eléctrica de carga positiva.

Las partículas de los rayos anódicos debían de ser otras partículas constituyentes fundamentales de toda la materia, y esa partícula distinta del electrón coincidía con el núcleo del H2 que era el gas que se encontraba dentro del tubo de descarga, esa partícula es el:

Protón

• Carga positiva

• Masa 1840 veces mayor que la del electrón, su masa es de 1 u.m.a

Aclaraciones

Rayos catódicos: no se hace un vacío completo, queda un gas llamado residual. Los átomos de este gas chocan con los electrones del gas y se ionizan y quedan con carga positiva y yendo en consecuencia del ánodo al cátodo.

Rayos canales, anódicos o positivos: si tenemos un tubo con el cátodo perforado observamos un fino haz luminoso producido por unos rayos que partiendo del ánodo atraviesan el cátodo, son estos rayos.

Estructura del átomo:

Experimento de Rutherford:

Para realizar un estudio sobre la estructura interna de la materia, Rutherford bombardeó con partículas una finísima lámina de oro que estaba rodea por una pantalla fluorescente con un pequeño agujero por donde entraban las partículas y sucedió que, la mayoría de las partículas atravesaron la lámina de oro sin problemas y se reflejaron en la línea recta en la pantalla fluorescente, pero algunas se desviaron hacia los lados y las menos no conseguían pasar la lámina y rebotaban.

Conclusión del experimento de Rutherford:

El átomo esta compuesto por un núcleo, pesado y pequeño y una corteza mucho mayor que el núcleo, tenue y negativa.

Con el descubrimiento del núcleo Rutherford estableció un modelo atómico que lleva su nombre, en el que:

• La mayor parte de la masa y la carga positiva se encuentran el núcleo

• En el átomo también existe la corteza que esta compuesta por electrones que giran en unas orbitas circulares alrededor del núcleo.

• El átomo es neutro porque el número de electrones y protones es el mismo.

Esto explicaba su experimento, las partículas que pasaban alejadas del núcleo pasaban sin problemas, las que pasaban rozándole núcleo se desviaban un poco por ser de naturaleza positiva al igual que el núcleo, y las menos chocaban contra el núcleo y rebotaban.

A consecuencia de su teoría Rutherford tuvo problemas y tuvo que explicar la orbita circular del electrón:

F.a = fuerza de atracción

F.c = fuerza centrífuga

Neutrón

Rutherford observó que la suma de las masas de los electrones y los protones que formaban el átomo era inferior a la masa del átomo o masa atómica. Por eso postuló una hipótesis que decía que existía otra partícula fundamental con las siguientes características:

• Carecían de carga eléctrica, porque no había sido detectado en los tubos de descarga.

• Poseía una masa aproximadamente igual al protón.

• Estaba situada en el núcleo.

El físico J. Chadwick en una reacción nuclear detectó una partícula subatómica con las mismas características predichas por Rutherford, y le dio el nombre que este le había dado neutrón.

Carga: neutra

Masa: igual al del protón

El neutrón fuera de del núcleo es muy inestable y se descompone: en un p+, e- y neutrino.

Radioactividad:

Radioactividad natural:

Fue una casualidad que hizo que Becquerel que tenía una placa fotográfica en un cajón se le veló y se preguntó ¿por qué?, creyó que se debía a que tenía un metal que emitía unas radiaciones penetrantes.

Hizo ensayos con uranio en frió, caliente, pulverizado disuelto en ácido y comprobó que la intensidad de la reacción es siempre la misma.

La radioactividad no depende de la forma física del cuerpo radioactivo sino que es una cualidad que radica en el interior del cuerpo, solo

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