Concetti Chiave
- I raggi catodici sono stati scoperti in condizioni di bassa pressione, dove una macchia fluorescente sulla parete di vetro indicava la loro presenza.
- Le ipotesi iniziali sulla natura dei raggi catodici si sono rivelate corrette, definendoli come particelle cariche negativamente, oggi conosciute come elettroni.
- Nel 1897, Thompson ha dimostrato la carica negativa degli elettroni e ha misurato il loro rapporto carica/massa, costante indipendentemente dal gas nel tubo.
- Thompson ha utilizzato un mulinello per dimostrare la massa degli elettroni, evidenziando la loro presenza attraverso il movimento del dispositivo nel tubo.
- Un ostacolo di metallo a forma di croce di Malta ha confermato che i raggi catodici si muovono in linea retta, creando un'ombra quando colpiscono l'ostacolo.
Qual è la scoperta dei raggi catodici?
Quando la pressione del gas all'interno del tubo era molto bassa non si aveva più emissione di luce, ma si osserva una macchia fluorescente sulla parete di vetro di fonte al catodo. Per spiegare questi fenomeni si ipotizzò che dal catodo venissero emessi raggi di natura ignota che, vagando in linea retta andavano a colpire la parete di vetro rendendola fluorescente.
Per definire la natura di questi raggi, a cui si diede il nome di raggi catodici, furono avanzate numerose ipotesi. Tra queste risultò vincente l'idea che i raggi catodici avessero natura corpuscolare, in particolare che la tensione tra due elettrodi, quando il gas è rarefatto riesce a strappare delle particelle di elettricità ai pochi atomi di gas ancora presenti nel tubo, in questo modo si creano raggi catodici che vanno dal catodo all'anodo.
Esperimenti di Thompson
La natura dei raggi catodici fu svelata nel 1897 quando Thompson, utilizzando i tubi di Crookes riuscì a dimostrare che tale radiazione consisteva di particelle cariche negativamente a cui si diede il nome di "portatrici di elettricità" e in seguito di elettroni. Riuscì anche a misurare il rapporto carica/massa di tale particelle e a dimostrare che il valore del rapporto non cambiava al variare del gas contenuto nel tubo.
L'esperimento che fa consisteva nell'infilare nel tubo un mulinello, che ruotando e avanzando dimostra la presenza di massa.
Nel secondo esperimento che fa vuole verificare se si muovono in linea retta.
Mette un ostacolo di metallo a forma di croce di Malta, quando si crea il vuoto al centro della parete c'è l'ombra della croce, così dimostra che i raggi non attraversano gli ostacoli e si propagano in linea retta.
Domande da interrogazione
- Qual è la natura dei raggi catodici secondo le ipotesi iniziali?
- Chi ha dimostrato la natura dei raggi catodici e quale termine è stato coniato per descrivere le particelle coinvolte?
- Quali esperimenti condusse Thompson per confermare le proprietà dei raggi catodici?
I raggi catodici furono inizialmente ipotizzati come raggi di natura ignota emessi dal catodo, che colpivano la parete di vetro rendendola fluorescente. Si scoprì poi che avevano natura corpuscolare, generati dalla tensione tra elettrodi in un gas rarefatto.
Nel 1897, Thompson dimostrò che i raggi catodici erano costituiti da particelle cariche negativamente, chiamate "portatrici di elettricità" e successivamente elettroni.
Thompson eseguì esperimenti per dimostrare la presenza di massa dei raggi catodici e per verificare che si muovessero in linea retta, utilizzando un mulinello e un ostacolo di metallo a forma di croce di Malta per osservare il loro comportamento.
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