Angel "Java" Lopez en Blog

Publicado el 27 de Julio, 2015, 7:10

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Mencionaba en el anterior post que en 1897, casi al terminar el siglo XIX, Joseph John Thomson llevaba a cabo su experimento con rayos catódicos. En ese experimento, Thomson pudo determinar la razón e/m entre la carga y la masa de los componentes de esos rayos.

Con ese experimento demostró que los rayos catódicos estan compuestos de partículas, hasta ese entonces desconocidas. Vió que eran más pequeñas que los átomos, y con alta razón carga/masa. Con este descubrimiento apareció por primera vez evidencia de que los átomos no son indivisibles, que puede haber partículas subatómicas.

Tomo de la Wikipedia la imagen original de Thomson describiendo su aparato:

El cátodo C emanaba rayos catódicos (hoy sabemos que eran electrones). A las placas D y E se les cargaba eléctricamente y entonces, el haz se desviaba hacia arriba o hacia abajo, dependiendo del signo de la carga de cada placa. Cuando la placa D se cargaba negativamente, el haz era desviado hacia abajo. De ahí dedujo Thomson que los componentes del haz tenían carga negativa. Antes de este experimento, también había detectado que el haz se desviaba bajo un campo magnético. Combinando ambos resultados, pudo calcular la razón entre carga y masa de cada uno de los elementos de los rayos.

Curiosamente, al cambiar la composición del cátodo, la razón carga/masa seguía siendo la misma, lo que mostraba que los componentes descubiertos eran parte de toda la materia, no importaba la composición del cátodo. Cuando Thomson estudió la emisión de ánodos, ahí descubrió que la razón carga/masa variaba según la materia del ánodo usado. Eso se debía a que en este caso, lo emitido eran iones positivos, con distinta composición según el material del ánodo.

Notablemente, Hertz ya había intentado el experimento de arriba, pero sin detectar ninguna desviación del rayo, llegando a la conclusión de que era neutro eléctricamente. Thomson también al inicio no detectó ninguna desviación, pero reconoció que se debía al insuficiente vacío dentro del tubo. Cuando ese vacío fue mejorado pudo comenzar a detectar la desviación del rayo.

El valor de e/m que Thomson obtuvo era miles de veces más grande que los valores correspondientes para los iones bajo electrólisis. Llegó a la conclusión de que los rayos catódicos estaban compuestos por partículas más pequeñas que los iones y de carga negativa. Los llamó "corpúsculos", y a su carga, la llamó "electrón". Más tarde, las partículas mismas pasaron a llamarse electrones.

Veremos en el próximo post, como todo esto y otros resultados llevaron a Thomson a postular un modelo atómico.

Ver también:

http://www.nyu.edu/classes/tuckerman/adv.chem/lectures/lecture_3/node1.html

Nos leemos!

Angel "Java" Lopez
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http://twitter.com/ajlopez

Por ajlopez, en: Ciencia