Creado Agosto de 2025
Por: Andrea Toledo Aranda y Juan Alberto Aldana Gonzalez
con el fin de renovar la mirada, promover un diálogo con el autor del texto, seleccionar y formular preguntas contextualizadas que promuevan la construcción de criterios no solo de la comprensión del fenómeno, sino de la enseñanza del mismo.
Desde esta perspectiva, se presenta un posible análisis histórico crítico del texto publicado por J.J Thompson “The corpuscular theory of matter” en específico los apartes titulados “Corpuscles in vacuum tubes” y “The origin of the mass of the corpuscles”.
En el caso de estudio J.J. THOMSON: LA TEORÍA CORPUSCULAR DE LA MATERIA EN TORNO A LOS RAYOS CATÓDICOS Y LOS CORPÚSCULOS, se ponen de manifiesto varios aspectos fundamentales como: formas de hablar en torno al fenómeno de los corpúsculos y los rayos catódicos, formas de abordar de manera teórica y experimental el fenómeno,
problemas centrales y sistemas conceptuales basados en la determinación de la carga y masa de los corpúsculos, la interacción con campos eléctricos y magnéticos, la velocidad de los corpúsculos, así como la comprensión de las propiedades preponderantes de estos.
Rayos catódicos
Ideas preliminares:
“Comenzaré la discusión de la teoría corpuscular con una descripción del descubrimiento y propiedades
de los corpúsculos” (Thomson, 1907, p. 2)
¿Cómo se presenta el comportamiento del corpúsculo fuera del átomo?
El primer lugar en el cual los corpúsculos fueron detectados según Thomson (1907) fue en un tubo cuyo interior se encuentra casi al vacío, en éste se encuentran conectados dos electrodos a una fuente, F y G (imagen adjunta), cuando se envía una descarga eléctrica a través del tubo, se evidencia que la superficie interior brilla con un verde vivido fosforescente proveniente de una línea recta a través de él, sin embargo ¿Cómo determinar de dónde viene este rayo? ¿de cuál electrodo? y ¿Qué cualidades tiene?.
Una cruz de malta hecha de mica es puesta entre los electrodos al interior del tubo, imagen 1, al realizar la descarga se evidencia que la fosforescencia no se distribuye en toda la superficie de la pared derecha del tubo, se percibe una sombra semejante a la de la cruz interpuesta, esta es una primera evidencia de que la sombra es causada por algo proveniente del cátodo y que no atraviesa la cruz de mica, sin embargo, al cambiar el material de la cruz por laminas muy finas de oro se evidencia que el rayo puede penetrarlas y no generar una sombra.
Tubo con conexión a una fuente, + y – indica los electrodos que estas colocados al interior del tubo cuyo interior esta al vacio, por tanto el tubo esta cerrado herméticamente
Imágenes adjuntas que representan el comportamiento de los rayos catódicos cuando se acerca un campo magnético.
Comportamiento del rayo en presencia de campos magneticos y eléctricos
Cuando un imán es puesto cerca del rayo se evidencian dos comportamientos: Thomson (1907) evidenció que al acercar de forma perpendicular al rayo un extremo del imán, polo norte,(Imagen adjunta ) el rayo se deflecta hacia la superficie inferior del tubo, se tiene entonces que; si el rayo se genera de derecha a izquierda, y hay presencia de un campo magnético perpendicular, se manifiesta una fuerza vertical hacia abajo que inclina el rayo, por otro lado, al acercar de forma perpendicular al rayo el otro extremo del imán, polo sur, este se deflecta hacia la superficie superior del tubo, se evidencia que la desviación no se debe únicamente a que la dirección del campo sea perpendicular al rayo dentro del tubo, sino también, la dirección de las líneas de campo magnético, es interesante este efecto ya que evidencia que la direccionalidad del campo magnético, que las líneas de campo salen de un extremo e ingresan por el extremo opuesto, cobra una realidad física en este sentido, y no corresponde a una convención.
Este mismo efecto fue evidenciado por Thomson independientemente del gas que se encuentre en el interior o tipo de electrodo.
En este sentido Thomson evidenció que el rayo generado dentro del tubo se deflecta como lo haría un cuerpo electrificado negativamente, mas no fue un medio de explorar de forma más próxima al rayo su tipo de electrificación, ya que rayos positivos pueden ser también deflectados por campos magnéticos. Sin embargo, este efecto le permitirá realizar el siguiente experimento, donde fue posible tener una aproximación al tipo de electrificación del rayo.
Sugerencia de actividades experimentales para ampliar las comprensiones
Según J.J Thomson el primer lugar en el cual comenzó a realizarse la caracterización de la materia es un tubo con un alto grado de vaciamiento, en los extremos del mismo se encuentran dos electrodos conectados a una fuente, y allí dentro se lleva a cabo la descarga eléctrica. A lo largo de su texto The cospuscular theory of matter, se configuran diversas experiencias que permiten identificar cualidades de este rayo, dejando la pregunta al lector de ¿cómo dicha experiencia permite resaltar algún aspecto corpuscular de la materia?
Experiencia 1:
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