Objetivos de aprendizaje
- Describir cómo funcionaba el tubo de Crooke.
- Describir los experimentos que demostraron que los rayos catódicos tenían masa.
¿Cuántos años crees que tiene este televisor?
El televisor que se ve arriba es cada vez más difícil de encontrar hoy en día. La razón principal es que son más antiguos y se basan en una tecnología anticuada. Los nuevos televisores son de tecnología de pantalla plana que ocupan menos espacio y dan una mejor calidad de imagen, especialmente con la llegada de la transmisión de alta definición.
La tecnología utilizada en los televisores más antiguos utilizaba tubos de rayos catódicos. Se proyectaba un haz de electrones a un tubo de imagen que era tratado para que reaccionara con los electrones y produjera una imagen. Dispositivos CRT similares se utilizaban en los monitores de los ordenadores, ahora también sustituidos por monitores de pantalla plana.
Descubrimiento del electrón
El primer descubrimiento de una partícula subatómica fue el resultado de los experimentos sobre la naturaleza de la relación entre la electricidad y la materia.
Rayos catódicos
El primer prototipo de tubo de rayos catódicos fue desarrollado por Heinrich Geissler, un soplador de vidrio y físico alemán. Utilizó una bomba de mercurio para crear un vacío en un tubo. Geissler exploró una serie de técnicas para eliminar el aire del tubo y evitar fugas, así como formas de conseguir buenas conexiones de los cables en los tubos.
En 1878, Sir William Crookes, un científico británico, mostró los primeros rayos catódicos utilizando una modificación del aparato de Geissler. Su principal contribución a la construcción del tubo fue el desarrollo de medios para evacuar casi todo el aire del tubo. Crookes también llevó a cabo muchos experimentos utilizando equipos más fiables para confirmar los hallazgos anteriores sobre las propiedades de los rayos catódicos. Descubrió dos cosas que apoyaban la hipótesis de que el rayo catódico estaba formado por una corriente de partículas:
- Cuando se colocaba un objeto entre el cátodo y el extremo opuesto del tubo, éste proyectaba una sombra sobre el cristal. La sombra causada por el objeto indica que las partículas estaban siendo bloqueadas en su camino desde el cátodo al ánodo.
- Se construyó un tubo de rayos catódicos con un pequeño riel de metal entre los dos electrodos. Unido al raíl había una rueda de paletas capaz de girar a lo largo del raíl. Al poner en marcha el tubo de rayos catódicos, la rueda giraba desde el cátodo hacia el ánodo. Obsérvese que el cátodo y el ánodo están colocados de forma que los rayos inciden en la parte superior de la rueda de paletas. Crookes llegó a la conclusión de que el rayo catódico estaba formado por partículas que debían tener masa.
Figura 1. El tubo de rayos catódicos fue inventado por primera vez por Sir William Crookes.
Investigaciones posteriores con el tubo de Crookes
El trabajo de Crookes abrió la puerta a una serie de importantes descubrimientos. Otros científicos pudieron demostrar que el «rayo catódico» era en realidad una corriente de electrones. En 1897, Karl Ferdinand Braun desarrolló el primer osciloscopio, utilizando un tubo de rayos catódicos para ver un pulso eléctrico mientras pasaba por el instrumento. La invención de la televisión no habría sido posible sin el tubo de rayos catódicos. El trabajo con un sistema modificado condujo al descubrimiento de los rayos X en 1895 por el físico alemán Wilhelm Roentgen. This simple device has led to major advances in science and technology.
Summary
- The cathode ray tube was first invented by Sir William Crookes.
- Experiments showed that the rays had mass.
Practice
Use the link below to answer the following questions:
http://www.madehow.com/inventorbios/92/William-Crookes.html
- What did Crookes start to study in college?
- Who changed his mind and what did he then focus on?
- What element did Crookes discover?
- What did Crookes think was happening in the tube?
Review
- Who developed the first cathode ray tube?
- What improvement did Crookes make to the cathode ray tube?
- How did Crookes show there were particles being emitted?
- What did Karl Ferdinand Braun invent?
- What did Wilhelm Roentgen invent?
Glossary
- Crookes: In 1878, Sir William Crookes, a British scientist, displayed the first cathode rays using a modification of the Geissler apparatus. His major contribution to construction of the tube was to develop ways to evacuate almost all the air from the tube.
- cathode ray: A stream of electrons.
- electron: A subatomic particle with a negative charge.