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Raios catódicos


  Biofísica

A propriedade de produzir fluorescência a partir de certos materiais tornou os tubos de raios catódicos a base técnica de televisores e outros aparelhos, como osciloscópios e telas de radar.
Raios catódicos são radiações compostas de elétrons que se originam no interior de tubos cheios de gás rarefeito (tubos de Crookes) e submetidos a uma diferença de potencial elétrico entre suas extremidades metálicas, ou pólos. Os elétrons emergem do pólo positivo do eletrodo, chamado catodo, e se propagam na forma de um feixe de partículas negativas.
A pesquisa dos raios catódicos teve início em 1838, quando Michael Faraday começou a estudar as descargas elétricas em gases submetidos a baixas pressões. A pesquisa alcançou maior desenvolvimento depois que o alemão Heinrich Geissler conseguiu construir tubos de vidro selados que continham eletrodos de metal. Com esses tubos, o matemático e físico alemão Julius Plücker realizou, em 1858, uma série de experiências. Plücker notou que, próximo ao catodo, formava-se uma luminescência de cor verde e, mais ainda, que sua posição variava com a proximidade de campos magnéticos.
Estudos posteriores realizados pelo físico alemão Eugen Goldstein mostraram que a luminosidade era provocada por raios que partiam do catodo e atravessavam o tubo em linha reta, em direção perpendicular à superfície do catodo. Por essa razão, Goldstein chamou essas radiações de raios catódicos. Com base na descoberta de Goldstein foram construídos, mais tarde, catodos côncavos com a finalidade de produzir raios dirigidos e concentrados, fundamentais na realização de numerosas experiências.
Por volta de 1878, William Crookes concluiu que os raios catódicos são formados de feixes de partículas com carga negativa, emitidas do catodo com velocidade muito alta. O fato foi comprovado em 1879 pelo físico Joseph John Thomson, que demonstrou serem as radiações desviadas pela ação de campos elétricos.
Os raios catódicos produzem ionização nos gases que atravessam, causam fluorescência nas paredes de vidro dos tubos de Crookes e em algumas substâncias como o sulfato de zinco. Além disso, têm baixo poder de penetração, aquecem as superfícies sobre as quais incidem e são independentes da natureza do gás existente no tubo.

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