El documento describe el descubrimiento del electrón a través de los experimentos de Thomson y Millikan. Thomson observó que un campo eléctrico desviaba los rayos catódicos, demostrando que tenían una carga eléctrica negativa y masa. Esto indicó la existencia de una partícula subatómica llamada electrón. Posteriormente, Millikan determinó con precisión la carga y masa del electrón usando gotas de aceite suspendidas por fuerzas eléctricas y gravitatorias.
1. DESCUBRIMIENTO DE
ELECTRÓN
Universidad de la sierra
Propiedad de los materiales
Ing. Jesús Torres Grajeda
Alumno Jacinto Galindo Vázquez
Ingeniería 1-3
Moctezuma sonora a14 de septiembre de 2015
2. • Desde la última década del siglo XIX se produjeron descubrimientos y desarrollos
teóricos que ayudaron a comprender la naturaleza de la materia y su íntima relación
con los fenómenos ondulatorios. El electrón, la primera partícula subatómica
descubierta, fue detectado en los rayos catódicos, que se habían observado como
ráfagas, destellos e imágenes sobre pantallas o en el interior de tubos de gases.
3. • El electrón
• Para estudiar las propiedades de los rayos catódicos, el científico inglés Joseph John
Thomson (1856-1940) diseñó un dispositivo formado por un tubo de vacío en cuyos
extremos se situaban dos electrodos metálicos a los que se aplicaba una diferencia de
potencial elevada. Los rayos catódicos emergentes del cátodo se hacían pasar por un
colimador para limitar la anchura del haz y, después, por unas placas metálicas en
las que se aplicaba un campo eléctrico. Finalmente, los rayos se proyectaban sobre
una pantalla fluorescente.
4. ESQUEMA DEL EXPERIMENTO REALIZADO POR THOMSON PARA EL DESCUBRIMIENTO DEL ELECTRÓN EN
LOS RAYOS CATÓDICOS.
CON ESTE ESQUEMA, THOMSON OBSERVÓ QUE EL CAMPO ELÉCTRICO DESVIABA LOS RAYOS CATÓDICOS
EN SENTIDO VERTICAL HACIA LA PLACA POSITIVA. ELLO DEMOSTRABA LA CARGA ELÉCTRICA NEGATIVA
INHERENTE A ESTOS RAYOS Y LA EXISTENCIA DE UNA MASA Y DE LA CONSIGUIENTE INERCIA, QUE IMPEDÍA
QUE FUERAN ABSORBIDOS POR LA PLACA. POR TANTO, DEBÍA EXISTIR UNA PARTÍCULA ELEMENTAL
CONSTITUYENTE DE LOS RAYOS CATÓDICOS, A LA QUE SE LLAMÓ ELECTRÓN.
5. • Thomson determinó el valor de la relación entre la carga e y la masa m del electrón,
que hoy día se acepta como:
6. EXPERIENCIA DE MILLIKAN
• Después del descubrimiento de Thomson sobre la relación carga-masa del electrón, sólo
restaba determinar el valor de una de estas magnitudes para conocer las propiedades
básicas de esta partícula elemental. De ello se encargó, tras varios intentos
aproximativos de otros investigadores, el estadounidense Robert A. Millikan (1868-1953).
• Entre 1909 y 1913, Millikan perfeccionó un complejo montaje experimental, basado en
esencia en el uso de un modelo en el que la aplicación de un campo eléctrico intenso entre
las placas de un condensador permite mantener inmóvil y suspendida una gotita de
aceite por equilibrio de las fuerzas gravitatoria y electrostática que actúan sobre ella.
7.
8. • Tras arduas pruebas experimentales, Millikan logró determinar la carga del electrón
conociendo la masa de la gota y la intensidad del campo eléctrico aplicado. Hoy día, el
valor admitido de esta carga es igual a 1,60210 · 10-19 C.
• A raíz de ello y de la relación de Thomson puede deducirse la masa del electrón, que
resulta igual 9,1091 · 10-31 kg (aproximadamente 1.836 veces menor que la del átomo
más ligero, el hidrógeno).
• La experiencia de Millikan sirvió también para constatar que la del electrón es la unidad
fundamental de carga eléctrica.
9. • Esquema del experimento de Millikan con el que determinó la carga y la masa del
electrón.a Se produce un equilibrio de fuerzas que se traduce en la gota inmóvil. b
La carga de la gota es negativa
