AMJ STUDIO/ARQUIVO DA EDITORA
Ao longo do século XIX, buscando entender melhor os fenômenos elétricos, vários estudiosos realizaram inúmeros experimentos e conseguiram provocar descargas elétricas em ampolas de vidro contendo gases rarefeitos, isto é, à baixa pressão. No interior dessas ampolas havia placas metálicas que se ligavam, por fios, a fontes de energia elétrica de alta tensão – uma das placas funcionava como polo positivo (ânodo) e a outra, como polo negativo (cátodo). O aspecto da luminosidade no interior da ampola variava de acordo com a tensão (voltagem) aplicada, o gás utilizado e a pressão do gás. Observe a ilustração. Esquema de tubo de descarga elétrica contendo gás rarefeito Cores fantasia, sem escala.
ânodo +
cátodo –
bomba de vácuo
alta voltagem
amperímetro
DIVULGAÇÃO PNLD
A
Na figura está indicada a ligação da ampola com uma bomba a vácuo. Essa bomba tem a finalidade de retirar gás do interior da ampola e pode deixá-la praticamente sem gás.
Um desses estudiosos foi o físico inglês William Crookes (1832-1919). Ele realizou experimentos usando descargas elétricas em gases a baixíssima pressão (próxima do vácuo). Com a redução significativa da pressão no interior do tubo (gás rarefeito), uma luminosidade aparecia na parede da ampola em frente ao cátodo (polo negativo). Os raios que partiam do cátodo e iam em linha reta em direção ao lado oposto a ele passaram, então, a ser chamados de raios catódicos (observe a imagem ao lado). Crookes realizou inúmeras descargas, alterando algumas variáveis, como a posição das placas metálicas no interior do tubo, a natureza do gás usado, a inserção de um anteparo em frente à placa que funcionava como polo negativo, o cátodo, entre outras. Algum tempo depois, o também físico inglês Joseph John Thomson (1856-1940), um dos cientistas que trabalhou com raios catódicos, constatou que eles possuíam massa, pois eram capazes de movimentar uma pequena hélice colocada dentro da ampola, eram barrados por um anteparo como o da cruz (veja a sombra que aparece no vidro, na foto acima) e mudavam de direção se a ampola ficasse entre as placas carregadas de um condensador – desviavam, aproximando-se da placa de carga positiva. Dando continuidade a seus experimentos, Thomson constatou que, independentemente do gás de início colocado na ampola ou do metal que constituía os eletrodos, a relação entre a carga e a massa das partículas que constituíam os raios cató86
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Fonte: THE CATHODE Ray Tube site. History and Physics Instruments. Disponível em: <http://www.crtsite.com/big/geissler/hor%20geissler2-big.jpg>. Acesso em: 14 dez. 2015.
Tubo de Crookes.
Unidade 2 Introdução à estrutura da matéria
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MATRIZ NOVA
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