Los rayos catódicos son un haz de electrones que viaja desde el extremo con carga negativa al de carga positiva en el interior del tubo de vacío al recibir un voltaje determinado. Eran la parte esencial de todos los televisores del mundo en el pasado.
¿Que son los rayos catódicos?
Son el haz de electrones que se desplaza desde el extremo de carga negativa al de carga positiva en el interior de un tubo de vacío, al recibir la aplicación de un voltaje determinado.
El electrodo que se ubica en el extremo negativo se denomina cátodo, mientras que el que se encuentra en el extremo positivo se denomina ánodo. Los electrones se repelen desde la carga negativa, por lo que el cátodo se considera como la fuente del rayo catódico en el tubo de vacío.
En el siglo XX se descubrieron las funcionalidades de los rayos catódicos. Su uso más popular fue en los televisores, ya que permitía la visualización de imágenes a través de la proyección de los rayos sobre una pantalla recubierta de plomo y fósforo.
Características de los rayos catódicos
Entre las características básicas de los rayos catódicos tenemos:
- Los rayos catódicos salen de un cátodo perpendicularmente en su superficie y en ausencia de campos eléctricos o magnéticos se propagan en línea recta.
- Son desviados por un campo eléctrico y se desplazan hacia la parte positiva del campo.
- Son desviados por los campos magnéticos.
- Pueden tener efectos mecánicos. Pueden mover un molinete de hojas de mica si lo interponemos en su trayectoria.
- Pueden transformar la energía cinética en térmica, pueden elevar la temperatura de los objetos que se interponen a su paso.
- Pueden excitar la fluorescencia de algunas sustancias.
- Permiten impresionar placas fotográficas.
- Ionizan el aire que atraviesan.
Propiedades de los rayos catódicos
Entre las propiedades de los rayos catódicos tenemos:
Producen luminiscencia
Cuando chocan contra un cuerpo ejercen luminiscencia, esta propiedad permitió su descubrimiento. Esto se debe a que los electrones que constituyen los rayos catódicos al chocar con el vidrio poseen energía cinética. Con el choque pierden parte de esta, comunicando energía a los electrones del vidrio, acelerándolos. Una carga acelerada emite una onda electromagnética cuyo largo de onda emite luz visible.
Se propagan a alta velocidad
Se propagan a grandes velocidades, las cuales varían desde un límite inferior de unos 100 Km/seg hasta un límite superior cercano a la velocidad de la luz (300.000 Km/seg). La velocidad siempre es mayor cuanto mayor es la diferencia entre el ánodo y el cátodo.
Se propagan casi en línea recta
Se acostumbra demostrar esta propiedad con un tubo de Crookes en que el ánodo sea una cruz. Cuando el tubo funciona en una cámara oscura se nota en la pared la sombra de la cruz, demostrado que los electrones se propagan en línea recta.
Atraviesan una pequeña espesura de materiales
Un material debería tener de 1 a 2 mm de espesor, sino puede ser atravesado por los electrones.
¿Para qué sirven los rayos catódicos?
Los rayos catódicos fueron los que permitieron el descubrimiento del electrón, esto represento el origen de la física atómica. También permitieron la medición de la carga eléctrica y de la masa del electrón, bases de la Física Moderna.
En la industria fueron fundamentales, sus aplicaciones permitieron el desarrollo de los equipos de televisión.