Zips del Conocimiento - Descubrimiento del electrón

Desde la última década del siglo XIX se produjeron descubrimientos y desarrollos teóricos que ayudaron a comprender la naturaleza de la materia y su íntima relación con los fenómenos ondulatorios. El electrón, la primera partícula subatómica descubierta, fue detectado en los rayos catódicos, que se habían observado como ráfagas, destellos e imágenes sobre pantallas o en el interior de tubos de gases. Los rayos catódicos

El estudio de las descargas eléctricas en gases adquirió a finales del siglo XIX una importancia insospechada cuando ayudó a establecer una relación entre la hipótesis atómica de la materia y los principios del electromagnetismo. Se descubrió que al aplicar una diferencia de potencial de varios miles de voltios entre dos electrodos de un tubo de descarga relleno de un gas enrarecido se producían destellos luminosos que se propagaban a modo de rayos entre los electrodos del dispositivo. Estas radiaciones se llamaron rayos catódicos porque siempre viajan desde el electrodo negativo (cátodo) al positivo (ánodo).

El electrón

Para estudiar las propiedades de los rayos catódicos, el científico inglés Joseph John Thomson (1856-1940) diseñó un dispositivo formado por un tubo de vacío en cuyos extremos se situaban dos electrodos metálicos a los que se aplicaba una diferencia de potencial elevada. Los rayos catódicos emergentes del cátodo se hacían pasar por un colimador para limitar la anchura del haz y, después, por unas placas metálicas en las que se aplicaba un campo eléctrico. Finalmente, los rayos se proyectaban sobre una pantalla fluorescente.

Esquema del experimento realizado por Thomson para el descubrimiento del electrón en los rayos catódicos.

Con este esquema,Thomson observó que el campo eléctrico desviaba los rayos catódicos en sentido vertical hacia la placa positiva. Ello demostraba la carga eléctrica negativa inherente a estos rayos y la existencia de una masa y de la consiguiente inercia, que impedía que fueran absorbidos por la placa. Por tanto, debía existir una partícula elemental constituyente de los rayos catódicos, a la que se llamó electrón.

Thomson determinó el valor de la relación entre la carga e y la masa m del electrón, que hoy día se acepta como:

Fuente: Hiru.com