El experimento de JJ Thomson

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El experimento de JJ Thomson

Mensaje por César el Vie Oct 28, 2011 10:00 pm

Si bien creo que esto es mas física que química pero en muchos establecimientos este tema se da en química, en modelos atómicos antiguos.
Thomson, llegó a la notoriedad gracias a su descubrimiento del electrón y descubrir la naturaleza eléctrica de la materia.
Su experimento para hacerlo en el aula requeriría de un poco de tecnología, digamos, una bomba difusora que llega a los vacíos necesarios para la prueba (obviamente la bomba difusora necesita una buena bomba mecánica para activarla) además una fuente de alta tensión y bueno algunas cosa mas no tan difíciles de conseguir. Hay que reconocer que eso no esta en todos los colegios, después de pensarla un poco decidí tirarme de cabeza a la pileta aunque esté vacía.
Como se hace, muy simple un viejo monitor de PC o un viejo TV blanco y negro, tiene todo, el TRC (Tubo de rayos catódicos) este ya tiene el vacío necesario asi que prescindimos del equipo de vacío, si el monitor o tv esta funcional tiene para que trabaje una fuente de alta tensión en su circuito, esta alta tensión es de una alta frecuencia lo que le resta un poco de peligrosidad, no es para meter la mano, pero si da una descarga no mata, trataremos en lo posible que esto no ocurra.
Bien que debemos hacer, en principio vamos a desenchufar el monitor y sacarle los tornillos de la parte posterior donde veremos el TRC desde la parte posterior.

Se ve algo como esto
Para que el monitor funcione y el chorro de electrones que salen del cátodo debe ser rociado sobre toda la pantalla, eso para esta prueba es un problema por lo que haremos la primera modificación, con cuidado desenchufamos el zócalo que esta en la punta del TRC y luego con movimientos de izquierda a derecha aflojamos esa bobina que esta montada sobre el cuello del tubo, se llama bobina de deflexión o yugo

a esa bobina la sacaremos y la pondremos al costado como muestra la imagen y luego volvemos a enchufar el zócalo, con mucho cuidado, hay una sola posición en la que puede entrar.
Bien sigo mañana

César

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Re: El experimento de JJ Thomson

Mensaje por César el Sáb Oct 29, 2011 8:14 pm

Para que sirve sacar esa bobina? es para dejar solo un as de electrones.
ADVERTENCIA Los que intenten esto, deben tener cuidado con la zona de la fuente de alta tensión, esta marcada en un recuadro en las fotos, la salida positiva de esa fuente es un cable que va una protección de goma que esta adherida a la parte posterior de la pantalla, el chupete de alta tensión hay 18Kv allí, habrá que tener cuidado de no acercar la mano a esas partes.
Bien hecho ésto vamos enchufar el aparato, y antes de encenderlo de la manera habitual, si dispone de un control de brillo, lo vamos a bajar al mínimo, porque hacemos esto? el chorro de electrones golpeará solo en un punto de la pantalla y si el brillo es alto puede manchar la pantalla, dejando una marca permanente en la misma.
Una vez encendido vamos dándole brillo hasta que aparezca el punto en el centro.


Un tubo de rayos catódicos de un monitor es un perfecto modelo de la descarga en gases, estudiado por Geissler, Goldstein y Stoney, ellos vieron que en un tubo a muy baja presión 0,01 mm de Hg cuando se aplicaba alta tensión a un par de electrodos en su interior, se veía una luminosidad azul verdosa, en el caso del TRC se ve el punto, ya que la pantalla del mismo esta recubierta en su interior por un producto fosforescente que al ser impactado por los electrones emite luz.
Que características tenían esos rayos catódicos, una era que viajaban en linea recta, el hecho que el punto aparezca en el centro mismo de la pantalla nos esta indicando esa característica, aparece justo en la linea donde esta el filamento del tubo que es parte del cátodo del mismo.
Otra particularidad de los rayos, era la de alterar su trayectoria frente a un campo magnético o eléctrico, a esto lo comprobaremos con un pequeño imán pegado a un destornillador, con cuidado de no tocar nada lo acercamos a la parte donde se hallaba la bobina que sacamos, veremos como se mueve el punto, se puede ver si se dispone de un campo eléctrico la carga negativa del chorro de los electrones.

En el experimento original se podía cambiar el material del cátodo, demostrando que siempre las partículas eran las mismas, es decir elementales, esa particularidad no la podremos comprobar con este simple modelo.
También se colocaba un pequeño molinillo en el interior que comenzaba a girar indicando que las partículas tenían masa, no podremos hacer esto, pero si a ese monitor no lo usamos mas y no importa que se manche la pantalla, podemos darle bastante brillo por un rato y veremos como el impacto de los electrones levanta el fósforo de la pantalla, demostrando lo mismo que se verificaba con el molinillo.
Por último les dejo un esquema de como es el interior de un TRC

Saludos y espero les sea de utilidad.

César

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Re: El experimento de JJ Thomson

Mensaje por Rafa el Miér Nov 02, 2011 5:35 pm

Hola.


Jo que curioso!! Próxima tele que encuentre lo hago.

Rafa

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