Si dos alambres se someten a un alto potencial eléctrico y después se acercan, surgirá una chispa o un arco entre los dos; mas si sus extremos están dentro de un tubo de vidrio sellado (ver figura), donde se hace un vacío casi completo, la descarga de un alambre a otro queda considerablemente atenuada. Esta descarga se llama rayos catódicos, y provoca una débil luminiscencia amarillo-verdosa, a través de una pantalla fluorescente.

Tubo de rayos catódicos

 Tubo de rayos catódicos del laboratorio

Fueron J. Plücker, Johann Hittorf y Williams Crookes quienes demostraron, en 1858, que los rayos catódicos cuentan con las siguientes características:

* Producen luminiscencia en una pantalla fluorescente colocada en su trayectoria y paralela a ella.

* Se desplazan en línea recta, y se alejan del cátodo, a menos que los afecte una fuerza externa.

* Son desviados de su trayectoria por campos eléctricos y magnéticos, lo que demuestra que los rayos catódicos son de   naturaleza negativa, puesto que son atraídos por el campo eléctrico positivo y repelidos por el negativo.

* Producen sombras

* Hacen girar un pequeño molinete, lo cual también demuestra que los rayos catódicos son partículas que tienen masa.

 

tubo de rayos catódicos y canales

 La siguiente fotografía es el tubo de rayos catódicos con molinete

En los videos siguientes, puedes ver, primero los rayos catódicos (en la pantalla flourescente), su trayectoria rectilínea, y cómo al acercar un imán, se desvía el rayo. Aquí se comprueba que esos rayos poseen carga negativa.

En el segundo video, cómo se mueve el molinete; lo que indica que el rayo está formado por partículas con masa, el electrón..

En el tercer video, parecido al primero, el tubo ya no está al vacío, sino que contiene hidrógeno. Al aplicar una elevada diferencia de potencial, el hidrógeno se ioniza y se forman electrones (formarán los rayos catódicos) y los protones, que darán lugar a los rayos canales (los veremos de color rojizo).

 

Estos experimentos y los videos correspondientes han sido realizados por D. Francisco Sotres Díaz y D. César Arenas López, profesores de Física y Química del IES Gregorio Marañón, año 2012