20. TUBO DI CROOKES

 

Sir William Crookes, chimico e fisico inglese, studiò chimica con Hoffmann, perfezionò mediante i tubi la tecnica delle scariche elettriche nel vuoto. I suoi studi in questo campo aprirono al via a fondamentali progressi in campo scientifico come la scoperta dell'elettrone e portò a notevoli applicazioni pratiche come ad esempio i tubi luminescenti al neon.

Il tubo di Crookes è un tubo di vetro vuoto contenente un gas rarefatto (pressione 10-5 atmosfere); alle sue pareti interne sono saldati due elettrodi metallici collegati ad un elevatore di tensione. Questo particolare tubo rappresenta l’evoluzione del tubo di Geissler e l’antenato del tubo catodico.

Nella parte di diametro minore si trova il catodo (polo negativo), elettrodo costituito da un disco in alluminio.
Nella parte centrale si trova l’anodo (polo positivo), elettrodo costituito da una punta in alluminio. In vicinanza della parte a diametro maggiore si trova, sorretto da un supporto in vetro, un oggetto piano a forma di croce di Malta, che può essere tenuta in posizione verticale o orizzontale.

Gli elettrodi del tubo vengono collegati ad una sorgente ad alta tensione. Nel caso di croce in posizione verticale, i raggi catodici, che partono dal catodo e vanno verso l’anodo, vengono accelerati dal campo elettrico e quelli non intercettati dalla croce colpiscono il fondo del tubo creando una zona luminosa (effetto fluorescenza per eccitazione degli atomi del vetro) al cui interno rimane l’ombra della croce. Ciò dimostra che i raggi catodici si muovono in linea retta e possono essere bloccati da una lamina metallica. Se successivamente si mette la croce in posizione orizzontale, i raggi catodici colpiscono la zona dove prima si trovava l’ombra, producendo una macchia molto luminosa a forma di croce, che risalta rispetto al contorno dove la fluorescenza è diminuita.

 

I raggi catodici sono costituiti da:

  • piccolissime particelle viaggianti in linea retta

  • possiedono una certa massa

  • hanno carica elettrica negativa

  • non dipendono né dal tipo di metallo costituente il catodo, né dal tipo di gas contenuto nel tubo

 

Queste particelle, a cui le sono state date il nome di elettroni, sono tutte uguali tra loro e sono presenti in tutti gli atomi in quanto

  • possono provenire o dagli atomi costituenti il catodo o dalle   molecole del gas contenuto nel tubo;

  • non dipendono dal particolare tipo di catodo o di gas impiegati

  • possiedono tutte lo stesso rapporto carica/massa (1.758820088x10-11 Coulomb/kg)

 

 

Riferimenti:

http://it.wikipedia.org/wiki/Tubo_di_Crookes

http://www.itchiavari.org/chimica/lab/crookes

http://wunderkammer.liceodini.it/elettromagnetismo/circuiti-elettrici/tubi-di-scarica/tubo

http://online.scuola.zanichelli.it/esploriamolachimica/