Concetti Chiave
- I raggi catodici furono scoperti da William Crookes nel 1869 come fasci di particelle cariche negativamente, emessi dal catodo di un tubo a gas rarefatto.
- Nel 1884, Arthur Schuster propose che i raggi catodici avessero un'origine atomica, derivando dalla scomposizione di atomi e molecole in ioni.
- J.J. Thomson, nel 1897, misurò il rapporto tra carica e massa delle particelle dei raggi catodici, contribuendo alla scoperta dell'elettrone.
- La scoperta dell'elettrone è legata allo studio dei raggi catodici e al passaggio dell'elettricità nei gas a bassa pressione.
- G.J. Stoney, nel 1874, postulò l'esistenza dell'elettrone per spiegare le leggi di Faraday sull'elettrolisi, definendolo come una quantità indivisibile di elettricità.
La scoperta dell'elettrone
a) 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.
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.