Descubrimiento del electrón: los rayos catódicos son un tipo de radiación que sale del cátodo (polo negativo) a través del tubo vacio hacia el polo positivo.

Pantalla fosforescente recubierta de sulfuro de zinc

Teorías atómicas

a) Los rayos catódicos son desviados por un campo eléctrico, similar a si fueran partículas cargadas.b) Los rayos catódicos son desviados por un campo magnético, la desviación corresponde a la esperada para partículas de carga negativa.c) Los rayos catódicos no se desvían, las fuerzas ejercidas por los dos campos se contrarrestan.

En 1895 J.J Thomson estableció la relación de la masa y la carga para los rayos catódicos y concluyó que son partículas de materia de carga negativa que se encuentran en los átomos. Se les llamo electrones por George Stoney en 1891

Robert Millikan determinó la carga de los electrones mediante una serie de experimentos con gotas de aceite: los iones formados se unen a pequeñas gotas de aceite, proporcionando una carga neta. La velocidad de caída de una gota en el campo eléctrico aumenta o disminuye dependiendo de la magnitud y el signo de la carga de la gota. Al analizar los resultados encontró que la magnitud de la carga era -1.6022x10-19 C.

Como e/m era de -1.76x108 C/g entonces se calculó la masa del electrón en 9,10x10-28 g

Modelo de J.J . Thomson:

Los rayos catódicos y los posteriores descubrimientos:

1. En 1895 el físico alemán Wilhelm Roentgen observó que cuando los tubos de rayos catódicos estaban funcionando e incidían sobre vidrio o metales hacia que estos emitieran unos rayos desconocidos. Estos eran muy energéticos porque atravesaban la materia, oscurecían las placas fotográficas, producían fluorescencia en algunas sustancias y no tenia carga, se les llamó rayos x.

Joseph John Thomson

Físico británico. estudió en la Universidad de Manchester y en el Trinity College de Cambridge. Se graduó en matemáticas en 1880, ocupó la cátedra Cavendish y, posteriormente, fue nombrado director del laboratorio de Cavendish en la Universidad de Cambridge. Thomson investigó la naturaleza de los rayos catódicos.

• En 1897 descubrió una nueva partícula y demostró que ésta era aproximadamente mil veces más ligera que el hidrógeno. Esta partícula era el electrón. Joseph John Thomson fue, por tanto, el primero que identificó partículas subatómicas y dio importantes conclusiones sobre esas partículas cargadas negativamente. Con el aparato que construyó obtuvo la relación entre la carga eléctrica y la masa del electrón.

• Thomson examinó además los rayos positivos, estudiados anteriormente por E. Goldstein, y en 1912 descubrió el modo de utilizarlos en la separación de átomos de diferente masa. El objetivo se consiguió desviando los rayos positivos en campos eléctricos y magnéticos, método que en la actualidad se llama espectrometría de masas. Con esta técnica descubrió que el neón posee dos isótopos, el neón-20 y el neón-22.

2. Posteriormente Antoine Becquerel estudio las propiedades fluorescentes de las sustancias y encontró que algunos compuestos de uranio, oscurecían las placas fotográficas cubiertas, incluso en ausencia de rayos catódicos, estos rayos eran mas energéticos que los rayos x, no eran desviados por un campo magnético y se emitían de manera espontánea. Se había descubierto la radiactividad.Ernest Rutherford: en 1899 identifico

dos tipos de radiaciones:Partículas alfa: tienen dos unidades de carga positiva y la misma masa de un átomos de helio He+2

Partículas beta: son partículas con carga negativa, producidas por transformaciones en el interior de los átomos, tienen las mismas propiedades que los electrones.Paul Villard descubrió en 1900 los rayos gamma es radiación electromagnética, de energía alta y penetrante.

Ernest Rutherford: en 1899 identifico dos tipos de radiaciones:Partículas alfa: tienen dos unidades de carga positiva y la misma masa de un átomos de helio He+2

Partículas beta: son partículas con carga negativa, producidas por transformaciones en el interior de los átomos, tienen las mismas propiedades que los electrones.Paul Villard descubrió en 1900 los rayos gamma es radiación electromagnética, de energía alta y penetrante.

Modelo atómico de Rutherford

En 1910 Rutherford y su colega Hans Geiger impactaron laminas de oro con partículas alfa, observaron que la mayoría de las partículas atravesaban la lamina sin desviarse, otras se desviaban, y un pequeño porcentaje se devolvían.

Planteamientos de Rutherford:

Las partículas del núcleo con carga positiva son los protones, tienen la misma carga de los electrones y su masa es de 1.67262x10-24 g

Modelo de Rutherford

En 1932 James Chadwick bombardeo una lamina de berilio con partículas alfa, el metal emitió una radiación de alta energía similar a los rayos gama, posteriormente encontró que estaban formados por unas partículas que llamó neutrones, sin carga, pero con una masa un poco mayor que los protones.Hidrogeno: masa atómica 1uma= 1protonHelio: masa atómica 4uma = 2 protones 2 neutrones