1 Rayos Catodicos y Rayos anodicos PDF

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Informacion de apoyo sobre rayos catodicos y anodicos...

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1Ray osCat odi cosyRay osanodi cos

Rayoscat ódi cos Losr ayoscat ódi cossoncor r i ent esdeel ec t r onesobser v adosent ubosdev ac í o,esdeci rl os odo( el ect r odo t ubos de c r i s t alque s e equi pan porl o menos con dos el ec t r odos ,uncát negat i v o)yunánodo( el ec t r odopos i t i v o)enunaconfi gur ac i ónconoc i dacomodi odo.Cuando s e cal i ent a elcát odo,emi t e unaci er t ar adi ac i ón que vi aj a haci a elánodo.Sil aspar edes escent e,br i l l an i nt er nas de vi dr i o det r ás delánodo es t án c ubi er t as c on un mat er i alfluor i nt ensament e.Unac apademet alcol oc adaent r el osel ec t r odospr oy ect aunasombr aenl a c apafl uor es cent e.Es t os i gni fic aquel acausadel aemi si óndel uzs onl osr ay osemi t i dospor elc át odoalgol pearl ac apafl uor escent e.Losr ay osvi aj anhaci aelánodoenl í near ect a,y c ont i núanmásal l ádeéldur ant eunaci er t adi s t anci a.Est ef enómenof uees t udi adoporl os gl oXI X,ot or gándos eunpr emi oNobel aPhi l i ppv onLenar d.Losr ay os f í si cosafinal esdelsi c at ódi c ospr i mer ament ef uer onpr oduci dosporl ost ubosde Gei ss l er .Lost ubosespec i al es f uer ondes ar r ol l adospar aeles t udi odees t osr ay osporWi l l i am Cr ook esysel osl l amót ubos .Pr ont os evi oquel osr ay osc at ódi c oses t ánf or madosporl ospor t ador esr eal esde deCr ook es l ael ec t r i ci dadqueahor as econoc encomoel ec t r ones.Elhechodequel osr ay oss onemi t i dos porelc át odo,es deci relel ec t r odo negat i v o,demos t r ó que l os el ec t r ones t i enen car ga negat i v a. Los r ay os cat ódi c os se pr opagan en l í nea r ect a en ausenc i a de i nfl uenci as ext er nas e i ndependi ent ement e de dónde se s i t úe elánodo,per os on des vi ados porl oscampos i c os( quepuedens erpr oduc i dosc ol ocandol osel ec t r odosdeal t ov ol t aj eo el éc t r i cosomagnét i manesf uer adelt ubodev ací o-es t oexpl i c aelef ect odel osi manesenunapant al l adeTV) .El t uboder ay oscat ódi c os( CRT) ,t ambi énc onoci docomot ubode r efinami ent odees t ai deaesel Cr ook es ( por que f ue i nv ent ado el1875porWi l l i am Cr ook es ) .ElCRT es l a cl av e en el evi sor es,l osos c i l os copi os,yl asc ámar asdet el evi s i ónv i di c on. l ost

Rayoanódi co Losr ayosanódi cos,t ambi énconoc i dosconel nombr edecanal esoposi t i vos,sonhac esde at i onesat ómi cos o mol ec ul ar es que se despl az an hac i a r ay os posi t i v os const r ui dos porc elel ect r odonegat i v oenunt ubodeCr ook es. Es t osr ay osf uer onobs er v adosporv ezpr i mer a í si c oal emánEugen Gol dst ei n,en elaño1886.Además ,elt r abaj or eal i z ado por porelf c i ent í ficosc omoWi l hel m Wi enyJ oseph JohnThomsonsobr el osr ay osanódi c os ,acabar í a t r omet r í ademas as. Es t osr ay osanódi cossef or man desembocandoenl aapar i c i óndel aespec c uandol osel ec t r onesv andesdeelcát odo( )al ánodo( +) ,yc hocancont r al osát omosdelgas encer r adoenelt ubo.Comol aspar t í cul asdelmi s mos i gnoser epel en,est osel ec t r onesque v anhac i aelánodoar r anc anl osel ect r onesdel acor t ezadel osát omos

UNIDAD 1 "Teoria cuántica y estructura atómica " lunes, 3 de junio de 2013

Rayos Catódicos y Rayos anódicos Rayos Catódicos y Rayos anódicos Los rayos catódicos: Los rayos catódicos son corrientes de electrones observados en tubos de vacío, es decir los tubos de cristal que se equipan por lo menos con dos electrodos, un cátodo y un ánodo en una configuración conocida como diodo. Cuando se calienta el cátodo, emite una cierta radiación que viaja hacia el ánodo. El primer experimento interesante que condujo a un modelo sobre la composición de los átomos, fue hecho por el físico inglés J. J. Thomson, entre los años 1898 a 1903, quién estudió la descarga eléctrica que se produce dentro de tubos al vacío parcial(algo de

aire), llamados Tubos de rayos catódicos. El aire enrarecido sirve efectivamente para que, si alguna partícula pequeña se desplaza y choca una molécula de Nitrógeno u Oxígeno, se produzca una iluminación en la dirección del flujo de partículas de modo que pueda ser identificado. Thomson encontró que cuando un voltaje suficientemente alto (proveniente de una pila o bobina) era aplicado entre los electrodos como lo muestra la Figura, un rayo que el llamó rayos catódicos (porque comenzaba en el electrodo negativo de la pila), se producía. Este rayo viajaba hacia el electrodo (+) por lo que dedujo que se trataba de un flujo de partículas repelidas por el electrodo (-) que necesariamente significaba que eran partículas cargadas (-) atraídas por el electrodo (+) y que llamó desde entonces electrones e- .

Rayos anódicos Los rayos anódicos: también conocidos con el nombre de canales o positivos, son haces de rayos positivos construidos por cationes atómicos o moleculares que se desplazan hacia el electrodo negativo en un tubo de Crookes. Es un fenómeno químico-físico por el cual algunos cuerpos o elementos químicos, llamados radiactivos, emiten radiaciones que tienen la propiedad de impresionar placas radiográficas fecisterografias, ionizar gases, producir fluorescencia, atravesar cuerpos opacos a la luz ordinaria, entre otros.

Descubrimiento del protón: Si se realiza la misma experiencia del tubo de descarga pero con la modificación de que el cátodo esté perforado, tal como lo hiciera Goldstein en 1886, se observa que en la parte posterior del cátodo aparecen rayos luminosos llamados rayos anódicos ó canales. Experimentos posteriores demostraron que los rayos anódicos son partículas de carga positiva debido a su comportamiento frente a los campos eléctricos y magnéticos. Pero estos rayos NO se producen en el ánodo sino que tienen su origen en el choque de los electrones de suficiente energía con los átomos neutros del gas contenido en el tubo a quienes arrancan nuevos electrones dejando partículas positivas residuales que se dirigen aceleradas al cátodo y algunas lo atraviesan. Estas partículas positivas se desvían en sentido inverso a los rayos catódicos frente a campos eléctricos y magnéticos. Midiendo la relación masa/carga se encontró que son mucho más pesadas que los electrones y que dependía del gas encerrado en el tubo.

1.- Cómo se descubrió el electrón. Los experimentos sobre la conducción de la electricidad a través de gases a bajas presiones sirvieron como punto de partida para estudiar la estructura atómica. 2.- Qué son los rayos catódicos, sus principales características. A mediados del siglo pasado, al desarrollarse la técnica de las bombas de vacío, que podían evacuar cualquier gas de un recipiente, se logra comprobar que, cuando un gas se encierra en un tubo de vidrio con dos electrodos metálicos, la corriente eléctrica fluye fácilmente. Al aumentar la presión de gas el tubo se ilumina intensamente, al bajar la presión del gas, la luz va desapareciendo de a poco. Cuando la presión de gas es más baja todavía aparece un brillo fluorescente en el polo positivo (ánodo). Los rayos de luz procedentes del polo negativo (cátodo) fueron los llamados rayos catódicos. Principales características: 

se propagan en línea recta,



atraviesan láminas de espesores pequeños,



transportan carga negativa, y



son desviados por campos eléctricos y magnéticos en concordancia con su carga negativa. 3.- Que aporte hicieron Josph Thomson y Wilhelm Roetgen Joseph Thomson (1856-1940): Como resultado de una serie de experimentos con los rayos catódicos, Joseh Thomsonresolvió la diferencia que había entre algunos científicos que pensaban que los rayos catódicos correspondían a

partículas cargadas negativamente y otros pensaban que eran ondas de luz. Determinó la velocidad en que viajaban los rayos y la razón carga/masa haciendo pasar los rayos a través de campos eléctricos y magnéticos. Comparó la razón carga/masa encontrada para el electrón con la del átomo de hidrógeno, calculando que la masa del átomo de hidrógeno era 1.000 veces mayor que la del electrón. Viendo que el valor de carga/masa para los rayos catódicos se mantenía igual, aunque se usaran diferentes gases en el tubo (aire, hidrógeno, dióxido de carbono) y del metal (aluminio, hierro, platino) usado como cátodo, concluyó que estos rayos consistían en partículas cargadas negativamente y que eran constitutivos fundamentales de toda materia. Estas partículas son los electrones. Wilhelm Roentgen (1845-1923): Al estudiar los rayos catódicos, descubrió lo llamaría los Rayos X, observando que una lámina recubierta con ciano platinado de bario que estaba retirada del tubo emitía una fluorescencia verdosa. Aún no sabía bien de qué rayos se trataba y lo explicó de la siguiente manera: "Corresponden a unos rayos que atraviesan los materiales menos densos, como la madera, pero no pasan a través de los mas densos, como los metales. Además no sufren desviación por efecto de campos eléctricos o magnéticos. Por esas características, estos rayos no debieran estar formados por partículas cargadas, son como yayos de luz". 4.- Como se descubrió el protón y quien lo hizo. En 1886 Eugen Goldstein descubrió los rayos canales utilizando un tubo de rayos catódicos con el cátodo perforado. Los rayos canales atravesaban las perforaciones del cátodo iluminando la zona posterior de este. Al comprobar que los rayos canales eran partículas positivas y que su masa dependía del gas encerrado en el tubo, llamó protones a las partículas que se liberaban al usar hidrógeno gaseoso. 5.- Que son los rayos canales y sus características. Los rayos canales son los que procedieron del ánodo cuanto se utilizó un tubo de rayos catódicos con el cátodo perforado. Estos rayos atravesaron las perforaciones del cátodo iluminando la parte posterior. Características de los rayos canales: 

Sufren desviación por efecto de campos eléctricos y magnéticos.



Transportan carga positiva.



La razón carga/masa es mucho menor que el valor obtenido para los electrones y depende del gas contenido en el interior del tubo. 6.- Que es el modelo atómico de Thomson, sus características. El reconocimiento de electrones y protones como partículas fundamentales de los átomos permitió a Thomson proponer una nueva teoría atómica conocida como el "modelo atómico de Thomson". El

modelo científico depende de la concordancia que hay entre lo que observamos en la realidad y la interpretación que damos a los hechos. El modelo atómico de Thomson dic que el átomo es una unidad fundamental de toda materia, que es neutra y que está formada por igual cantidad de partículas con carga positiva y con carga negativa. 7.- Como se descubrió el núcleo del átomo y quienes participaron. Después del descubrimiento dl los rayos X, Henri Becquerel observó que unas placas fotográficas s ennegrecían en contacto con ciertaradiación que emitían algunas sales de uranio. Después vinieron los descubrimientos realizados por Marie Curie y Pirre Curie, que aislaron otos dos elementos que emitían el mismo tipo de radiación: el polonio y el radio. Finalmente Ernest Rutherford consideró que toda la masa de un átomo y su carga positiva se encontraría en un espacio extremadamente pequeño, a este le llamó núcleo átomo. Alrededor sede él, y ocupando todo el volumen del átomo se encontrarían los electrones. 8.- Como se descubrió el neutrón y quienes participaron. Fue Rutherford, quien basándose en el conocimiento de que la partícula alfa tenía una carga +2 (2 protones) y una masa 4 veces mayor a la del protón y que la masa de los electrones era muchísimo menor a la de los protones, pude predecir además que el átomo debiera estar formado por partículas neutras, sin carga y con una masa cercana a la del protón. Posteriormente James Chadwik comprobó los neutrones al bombardear átomos de berilio con partículas alfa de alta energía. Estas partículas neutras son los neutrones....