Concetti Chiave
- William Crookes scoprì i raggi catodici nel 1869, identificandoli come fasci di particelle cariche negativamente emesse dal catodo in tubi a gas rarefatti.
- Arthur Schuster nel 1884 congetturò che i raggi catodici fossero generati dalla scomposizione di atomi e molecole in ioni.
- J.J. Thomson nel 1897 effettuò la prima misurazione diretta della carica specifica delle particelle dei raggi catodici, svelando il loro rapporto tra carica e massa.
- La scoperta dell'elettrone è collegata allo studio dei fenomeni elettrici nei gas a bassa pressione, derivante dalle ricerche sui raggi catodici.
- G.J. Stoney nel 1874 postulò l'esistenza dell'elettrone come quantità indivisibile per spiegare le leggi di Faraday sull'elettrolisi.
a)
Scoperta dei raggi catodici
Scoperta dei raggi catodici (William Crookes, 1869), come fasci di particele portatrici di elettricità negativa benché senza trasporto apprezzabile di materia. Questi raggi sono emessi dal catodo di un tubo a scarica a gas rarefatto a pressione molto bassa, in seguito al bombardamento di ioni positivi.b) Congetture relative all'origine atomica dei raggi catodici (Arthur Schuster, 1884), che sarebbero generati nel meccanismo di scomposizione degli atomi e delle molecole in ioni.
c) Misurazione diretta ( J.J Thomson, 1897) del rapporto tra la carica e la massa, detta carica specifica, delle particelle dei raggi catodici.
Origine della scoperta dell'elettrone
Queste tappe mostrano come la scoperta dell'elettrone nasca all'interno del filone di ricerca sui raggi catodici, che non è altro che lo studio dei fenomeni legati al passaggio dell'elettricità nei gas a bassa pressione.
Per la scoperta e per la determinazione dei parametri caratteristici dell'elettrone c'è da considerare parallelamente alcune tappe relative alla spiegazione delle leggi di Faraday sull'elettrolisi.
In particolare ricordiamo:
1) Nel 1874, il fisico irlandese G.J. Stoney, per spiegare le leggi di Faraday dell'elettrolisi, postulò che una qualunque quantità di elettricità Q osservata fosse sempre un multiplo di una quantità indivisibile; Stoney chiamò "elettrone" questo > e, influenzato dalle idee di B. Franklin, lo immaginò come una quantità minima di un particolare fluido imponderabile a cui faceva risalire l'essenza dell'elettricità.
Domande da interrogazione
- Qual è la scoperta fondamentale dei raggi catodici e chi la effettuò?
- Come si è arrivati alla congettura sull'origine atomica dei raggi catodici?
- Qual è il significato della misurazione del rapporto tra carica e massa delle particelle dei raggi catodici?
La scoperta fondamentale dei raggi catodici, identificati come fasci di particelle portatrici di elettricità negativa, fu effettuata da William Crookes nel 1869. Questi raggi sono emessi dal catodo di un tubo a scarica a gas rarefatto a bassa pressione.
Arthur Schuster, nel 1884, congetturò che i raggi catodici fossero generati dalla scomposizione degli atomi e delle molecole in ioni, contribuendo così alla comprensione della loro origine atomica.
J.J. Thomson, nel 1897, effettuò la misurazione diretta del rapporto tra la carica e la massa delle particelle dei raggi catodici, nota come carica specifica, che fu cruciale per la scoperta dell'elettrone e per la comprensione dei fenomeni elettrici nei gas a bassa pressione.
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