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¿Quién descubrió el electrón?, qué significa, qué es

19 octubre, 2017

Experimentos con rayos de partículas negativas fueron realizados en Gran Bretaña por Joseph John (“J.J.”) Thomson. J.J. Thomson estaba estudiando las propiedades del rayo catódico y dicho estudio lo llevó a su conclusión en 1897 de que los rayos catódicos estaban constituidos de partículas livianas con una carga eléctrica negativa, hoy en día conocidas como electrones. Thomson fue galardonado con el Premio Nobel de Física en 1906.

Que significa la palabra electrón

La palabra “elektron” en griego significa ámbar, la resina fosilizada amarilla de árboles de hoja perenne, un “material plástico natural” ya conocido por los antiguos griegos. Se sabía que cuando el ámbar se frotaba con un paño seco, produciendo lo que ahora se llamaría electricidad estática, podría atraer objetos livianos, como trozos de papel.

William Gilbert, un médico que vivió en Londres en la época de la Reina Isabel I y Shakespeare, estudió fenómenos magnéticos y demostró que la tierra misma era un imán enorme, por medio de su experimento “terrella”. Pero también estudió la atracción producida cuando se frotaron materiales como el ámbar, y lo nombraron la atracción “eléctrica”. A partir de eso, llegó la palabra “electricidad” y todos las demás derivadas de ella.

Durante los años 1800 se hizo evidente que la carga eléctrica tenía una unidad natural, que no podía ser subdividida más, y en 1891 Johnstone Stoney propuso nombrarlo “electrón”. Cuando J.J. Thomson descubrió la partícula ligera que llevaba esa carga, el nombre “electrón” fue aplicado a ella. Las muchas aplicaciones de electrones que se movían en un casi vacío o dentro de semiconductores fueron posteriormente llamadas como “electrónicas”.

¿Qué es el rayo catódico?

  1. J. Thomson construyó un tubo de cristal que fue evacuado parcialmente, es decir, gran cantidad de aire fue bombeado fuera del tubo. Luego aplicó un alto voltaje eléctrico entre dos electrodos en cualquiera de los extremos del tubo. Él detectó que una corriente de partículas (rayo) salía del electrodo negativamente cargado (cátodo) al electrodo positivamente cargado (ánodo). Este rayo es llamado rayo catódico y la construcción entera se llama tubo del rayo catódico.

La partícula del rayo catódico viaja en líneas rectas y es independiente de la composición material del cátodo. La aplicación del campo eléctrico en la trayectoria del rayo catódico desvía el rayo hacia la placa positivamente cargada. Por lo tanto el rayo catódico consiste en partículas negativamente cargadas.

  1. J. Thomson midió la relación entre la carga y la masa (e/m) de las partículas del rayo catódico usando la desviación en el campo eléctrico y magnético.

La partícula del rayo catódico resultó ser 2000 veces más ligera que el hidrógeno.

Aunque se consiguió el ratio de e/m para el electrón del experimento de J.J. Thomson sobre el tubo de rayo catódico, todavía no se sabía la carga exacta (e) para el electrón. El físico americano Robert Millikan diseñó un experimento para medir el valor absoluto de la carga del electrón.

En 1909, el físico americano R. Millikan en el experimento de la gota de aceite midió la carga de un electrón usando gotitas de aceite cargadas negativamente. Esto le condujo a la conclusión de que la carga medida (e) de un electrón es -1,60 x 10-19 C.

Usando la carga medida del electrón, se puede calcular la masa del electrón a través del ratio de e/m dado por el experimento de J. J. Thomson del rayo catódico. La masa de un electrón es 9,1 x 10-28 gramos.

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