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Notas do Editor
- Em 1833, Michael Faraday (1791-1867) estabeleceu relações de proporcionalidade entre a quantidade de matéria decomposta e a quantidade de eletri- cidade utilizada, estimulando estudos quantitativos envolvendo a eletricidade.
- O grande cientista inglês Michael Faraday havia já observado, a partir de 1835, o comportamento das descargas elétricas luminosas em gases rarefeitos, dentro de um recipiente de vidro, produzidas por dois eletrodos com cargas opostas. Notou que manchas fosforescentes eram produzidas nas paredes do recipiente. Em 1858, o físico alemão Julius Plücker, ao aproximar um ímã de um recipiente similar, viu as manchas fosforescentes se deslocarem nas paredes do vidro. Seu aluno Johann Hittorf, em 1869, observando a sombra projetada sobre a parede de vidro por um objeto colocado diante do catodo, mostrou que as emissões dele emanadas se deslocavam em linha reta; nasciam os “raios catódicos”. Esses trabalhos tornaram-se possíveis devido a um avanço técnico importante: a construção de bombas de vácuo (que tornam o espaço dentro do tubo rarefeito) cada vez mais eficientes. Um dos que mais contribuíram nesta direção foi um construtor de instrumentos, o alemão Heinrich Geissler, que, em 1855, utilizou uma coluna de mercúrio como êmbolo em sua bomba. Em 1879, o inglês William Crookes faz muitas experiências, mais precisas do que as anteriores, com um tubo aperfeiçoado por ele e com alto vácuo em seu interior. Quatro anos depois, o físico alemão Heinrich Hertz - que havia feito a extraordinária descoberta experimental das ondas eletromagnéticas, acompanhando os trabalhos teóricos do escocês James Clerk Maxwell - fez experimentos em um tubo com evacuação insuficiente e concluiu erradamente que os raios catódicos não possuíam carga elétrica. Surge, nesta época, uma curiosa controvérsia que ganhou tons nacionalistas, o que mostra que fatores de várias ordens estão presentes na criação e no desenvolvimento da ciência, uma atividade humana coletiva e socialmente condicionada. Hertz e a maioria dos físicos alemães viam os raios catódicos como ondas (perturbações que se propagavam no éter); já os físicos ingleses, como Crookes e Thomson atribuíam uma natureza de partícula aos mesmo raios. http://www.ufpel.tche.br/ifm/histfis/epoca_t.htm 1879: William Crookes, com ampolas de vácuo aperfeiçoadas, estuda mais detidamente os raios catódicos. Conclui que eles, quando focalizados, podiam aquecer uma lâmina de metal e que exercem uma força, ou seja, podiam transportar momento linear. Ele sugere que os raios catódicos seriam moléculas de gás que tornavam-se carregadas negativmente pelo contato com o catodo e que eram, depois, repelidas por ele, adquirindo altas velocidades. http://www.ufpel.tche.br/ifm/histfis/cron-el.htm Seguem-se vários anos de experimentos e discussões sobre o que seriam os raios catódicos (partículas carregadas ou ondas do tipo das eletromagnéticas), com trabalhos importantes de Hertz, Schuster, Goldstein, Stoney, Wiedemann, Lenard, Perrin e Wiechert. http://www.ufpel.tche.br/ifm/histfis/sala_t.htm
- Thomson encontrou que os raios vindos de catodos feitos de materiais diferentes tinham o mesmo valor de q/m. Esse valor era cerca de 1800 vezes maior do que os valor de q/m para os íons de hidrogênio, que já havia sido medido em experimentos de eletrólise. Assim, Thomson concluiu que as partículas dos raios catódicos ou tinham uma carga muito maior ou tinham um tamanho muito menor do que os íons de hidrogênio. As partículas carregadas negativamente de Thomson foram mais tarde chamadas de elétrons . Ele também fez medidas das cargas dessas partículas com outros métodos que não os que envolviam deflexões por campos elétricos e magnéticos. Embora esses experimentos fossem imprecisos, eles eram bons o suficiente para indicar que a carga de uma partícula do raio catódico não era muito diferente da carga do íon de hidrogênio na eletrólise. Portanto, ele pôde concluir que os raios catódicos eram compostos por partículas de massa muito menor do que a dos íons de hidrogênio. O nome elétron já havia sido proposto anteriormente por J. Stoney, como uma unidade de carga elétrica, pois não se sabia, antes de Thomson, que havia uma partícula com essa carga. A descoberta do elétron por Thomson foi fundamental, pois a partir daí começaram realmente a se desenvolver nossos conhecimentos da estrutura atômica. Esse trabalho de Thomson foi reconhecido através do Prêmio Nobel que recebeu em 1906. http://www.ufpel.tche.br/ifm/histfis/obra_t.htm 1894: Thomson mede a velocidade dos raios catódicos e mostra que ela é bem menor que a velocidade da luz. http://www.ufpel.tche.br/ifm/histfis/cron-el.htm
- 1897: Como resultado de conferências realizadas em Princeton, escreve o livro "Descarga de Eletricidade através dos Gases" . Faz seus trabalhos mais importantes sobre a identificação do elétron e a medida da sua razão carga-massa. 1897-1899: Realiza várias experiências com os raios catódicos, onde mede a carga (média) individual dos corpúsculos e conclui definitivamente que sua massa é muito menor que a do átomo de hidrogênio. Identifica o corpúsculo constituivo dos raios catódicos com a carga elétrica elementar (o elétron) e analisa vários outros fenômenos onde eles aparecem. 1903: Seu livro "Condução de Eletricidade através dos Gases" é publicado; ele seria reescrito posteriomente (1928 e 1933) em colaboração com seu filho George Paget Thomson. 1904: Publica "Eletricidade e Matéria" . Introduz o modelo do átomo que recebeu o seu nome. 1906: Recebe o Prêmio Nobel de Física por seus trabalhos sobre a descoberta do elétron. http://www.ufpel.tche.br/ifm/histfis/vida_t.htm
- http://www.algosobre.com.br/ler.asp?conteudo=327
- FIGURA: http://qmc.ufsc.br/~franco/estruturaatomicapdf/002Raios%20Catodicos.pdf
- http://qmc.ufsc.br/~franco/estruturaatomicapdf/002Raios%20Catodicos.pdf