4.11: Tubo de Rayos Catódicos
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¿Qué edad crees que tiene este televisor?
El televisor que se ve arriba es cada vez más difícil de encontrar en estos días. La razón principal es porque son más antiguos y se basan en tecnología anticuada. Los nuevos televisores son tecnología de pantalla plana que ocupan menos espacio y dan una mejor calidad de imagen, sobre todo con la llegada de la radiodifusión de alta definición. La tecnología utilizada en los televisores más antiguos utilizaba tubos de rayos catódicos. Un haz de electrones fue rociado a un tubo de imagen el cual fue tratado para reaccionar con los electrones para producir una imagen. Se utilizaron dispositivos CRT similares en monitores de computadora, ahora también reemplazados por monitores de pantalla plana.
Descubrimiento del electrón
El primer descubrimiento de una partícula subatómica fue el resultado de experimentos sobre la naturaleza de la relación entre electricidad y 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 obtener buenas conexiones de los cables en los tubos.
En 1878, Sir William Crookes, un científico británico, exhibió los primeros rayos catódicos utilizando una modificación del aparato Geissler. Su mayor contribución a la construcción del tubo fue desarrollar formas de evacuar casi todo el aire del tubo. Crookes también realizó muchos experimentos utilizando equipos más confiables para confirmar hallazgos anteriores sobre las propiedades de los rayos catódicos. Hizo dos descubrimientos que apoyaban la hipótesis de que el rayo catódico consistía en una corriente de partículas:
- Cuando se colocó un objeto entre el cátodo y el extremo opuesto del tubo, proyectaba una sombra sobre el vidrio. La sombra causada por el objeto indica que las partículas estaban siendo bloqueadas en su camino desde el cátodo hasta el ánodo.
- Se construyó un tubo de rayos catódicos con un pequeño riel metálico entre los dos electrodos. Adherida al riel había una rueda de paletas capaz de girar a lo largo del riel. Al arrancar el tubo de rayos catódicos, la rueda giró desde el cátodo hacia el ánodo. Observe que el cátodo y el ánodo están posicionados de manera que los rayos golpeen la parte superior de la rueda de paletas. Crookes concluyó que el rayo catódico estaba hecho de partículas las cuales deben tener masa.
Más investigación con el tubo de Crookes
El trabajo de Crookes abrió la puerta a una serie de descubrimientos importantes. 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 a medida que 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 radiografías en 1895 por el físico alemán Wilhelm Roentgen. Este sencillo dispositivo ha dado lugar a importantes avances en ciencia y tecnología.
Resumen
- El tubo de rayos catódicos fue inventado por primera vez por Sir William Crookes.
- Los experimentos mostraron que los rayos tenían masa.
Revisar
- ¿Quién desarrolló el primer tubo de rayos catódicos?
- ¿Qué mejora hizo Crookes en el tubo de rayos catódicos?
- ¿Cómo demostró Crookes que se emitían partículas?
- ¿Qué inventó Karl Ferdinand Braun?
- ¿Qué inventó Wilhelm Roentgen?