raios catódicos

raios catódicos são feixes de elétrons ou fluxos de elétrons que foram observados pela primeira vez em tubos de Crookes (tubos de vácuo).

os Raios Catódicos

os raios Catódicos (também chamado de um feixe de elétrons ou um endereço de e-beam) são os fluxos de elétrons, observado em tubos de vácuo., Se um tubo de vidro evacuado é equipado com dois eletrodos e uma tensão é aplicada, o vidro oposto ao eletrodo negativo é observado como brilho de elétrons emitidos a partir do cátodo. Os elétrons foram descobertos pela primeira vez como constituintes dos raios catódicos. A imagem em um televisor clássico é criada por feixe focalizado de elétrons desviados por campos elétricos ou magnéticos em tubos de raios catódicos (CRTs).

os raios catódicos são assim chamados porque são emitidos pelo eletrodo negativo, ou cátodo, em um tubo de vácuo., Para liberar elétrons no tubo, eles devem primeiro ser separados dos átomos do cátodo. The early cold cathode vacuum tubes, called Crookes tubes, used a high electrical potential between the anode and the cathode to ionize the residual gas in the tube. O campo elétrico acelerou os íons e os íons liberaram elétrons quando colidiram com o cátodo.os tubos de vácuo modernos usam emissão termiônica, na qual o cátodo é feito de um filamento de fio fino que é aquecido por uma corrente elétrica separada que passa por ele., O aumento do movimento aleatório do calor dos átomos do filamento faz com que os elétrons se retirem dos átomos na superfície do filamento e entrem no espaço evacuado do tubo. Uma vez que os elétrons têm uma carga negativa, eles são repelidos pelo cátodo e atraídos para o ânodo. Eles viajam em linha recta através do tubo vazio. A tensão aplicada entre os eléctrodos acelera estas partículas de baixa massa para altas velocidades.,os raios catódicos são invisíveis, mas a sua presença foi detectada pela primeira vez nos primeiros tubos de vácuo quando atingiram a parede de vidro do tubo, excitando os átomos do vidro e fazendo com que emitissem luz—um brilho chamado fluorescência. Os pesquisadores notaram que objetos colocados no tubo na frente do cátodo poderiam lançar uma sombra sobre a parede brilhante, e perceberam que algo deve estar viajando em linhas diretas a partir do cátodo., Depois que os elétrons alcançam o ânodo, eles viajam através do fio do ânodo para a fonte de alimentação e de volta para o cátodo, então os raios catódicos carregam corrente elétrica através do tubo.

a História de Raios Catódicos

Em 1838, Michael Faraday passou uma corrente através de um ar rarefeito cheio de tubo de vidro e notei uma estranha luz de arco com o seu início no cátodo (eletrodo negativo) e o seu final quase no ânodo (eletrodo positivo).tubos de Crookes na década de 1870, o físico britânico William Crookes e outros foram capazes de evacuar os tubos rarefeitos para uma pressão abaixo de 10-6 atm., Estes eram chamados tubos Crookes. Faraday foi o primeiro a notar um espaço escuro na frente do cátodo, onde não havia luminescência. Isto veio a ser chamado de espaço escuro catódico, espaço escuro de Faraday,ou espaço escuro Crookes.

Crookes descobriu que como ele bombeou mais Ar para fora dos tubos, o espaço escuro de Faraday se espalhou pelo tubo do cátodo para o ânodo, até que o tubo estava totalmente escuro. Mas na extremidade do ânodo (positivo) do tubo, o vidro do próprio tubo começou a brilhar., O que estava acontecendo era que à medida que mais Ar era bombeado dos tubos, os elétrons podiam viajar mais longe, em média, antes de atingir um átomo de gás. Na época em que o tubo estava escuro, a maioria dos elétrons poderia viajar em linha reta do cátodo para a extremidade anódica do tubo sem uma colisão. Sem obstruções, estas partículas de baixa massa foram aceleradas a altas velocidades pela tensão entre os eletrodos. Estes eram os raios catódicos., Quando eles chegaram à extremidade ânodo do tubo, eles estavam viajando tão rápido que, embora eles foram atraídos por ele, muitas vezes voou através do ânodo e atingiu a parede de trás do tubo. Quando eles atingiram átomos na parede de vidro, eles excitaram seus elétrons orbitais para níveis de energia mais elevados, fazendo-os fluorescer.

Crookes tube: a Crookes tube is a rarefied tube evacuated to a pressure below 10-6 atm. Foi usado na descoberta de raios catódicos., investigadores posteriores pintaram a parede interior com substâncias fluorescentes, tais como sulfeto de zinco, para tornar o brilho mais visível. Os raios catódicos em si são invisíveis, mas esta fluorescência acidental permitiu aos pesquisadores notar que objetos no tubo em frente ao cátodo, como o ânodo, moldam sombras afiadas na parede traseira brilhante. Em 1869, o físico alemão Johann Hittorf foi o primeiro a perceber que algo deve estar viajando em linha reta do cátodo para lançar as sombras. Eugene Goldstein chamou-lhes raios catódicos.

J., O Experimento de Thomson

J. J. Thomson estudou tubos de raios catódicos e veio com a idéia de que as partículas no cátodo vigas deve ser negativa, porque eles foram repelidos pela carga negativa itens (o cátodo ou uma placa carregada negativamente no tubo de raios catódicos) e atraídos pela carga positiva itens (o ânodo ou a placa carregada positivamente no tubo de raios catódicos). Ele chamou esses pedaços super minúsculos do átomo, “elétrons., Através de seus experimentos, Thomson refutou a teoria atômica de Dalton, porque a teoria atômica de Dalton afirmou que os átomos eram a menor peça da matéria no universo e eles eram indivisíveis. Claramente, a presença de electrões anulou estas porções da teoria atómica de Dalton.

interactivo: Tubo de Crookes: ligar os dois eléctrodos a uma fonte de alta tensão e vê-los produzir raios catódicos. J. J. Thomson usou uma configuração experimental similar para descobrir a primeira partícula subatômica., Veja o que você pode determinar sobre o fluxo de partículas que foram chamadas de raios catódicos.

a Descoberta do Elétron: Tubo de Raios Catódicos Experiência – YouTube: J. J. Thompson descobriu o elétron, a primeira das partículas subatômicas, utilizando o tubo de raios catódicos experiência. O trabalho de Thompson refutou a teoria do átomo de John Dalton.