Foto: Claudia León Mas
Tub de Hittorf
Col·lecció
- Col·lecció d’instruments científics de la Facultat de Física
- Eines i instruments científics
Identificador
FFUB-0270
Tipus
Tub de raigs catòdics
Dimensions/Durada
37 x 4,5 x 28 cm
Lloc d’origen
Desconegut
Localització actual (centre)
Facultat de Física. Martí i Franquès, 1-11, 08028 Barcelona
Descripció
Llegir més
Descripció general:
Tub de vidre amb forma rectangular i gas rarificat a l’interior. En el segment superior del rectangle hi ha dos elèctrodes amb forma de vareta que pràcticament es troben en el centre del segment. La resta de segments està buit.
Aquest tub permet mostrar que el recorregut que segueix una descàrrega elèctrica en un tub amb un buit parcial ve determinat per la resistència i no per la distància. Això es veu perquè, en connectar el tub a una diferència de potencial, s’il·luminen els segments sense elèctrodes, significant que els electrons segueixen aquest recorregut més llarg.
Funcionament:
En connectar el tub a una diferència de potencial, podem observar com s’il·luminen els segments laterals i inferiors amb una brillantor blanca, de manera que el gas rarificat pot ser criptó. El fragment superior queda en l’espai fosc de Crookes, espai on la resistivitat és molt alta perquè els àtoms del gas no s’ionitzen, de manera que no emet llum ni es forma cap arc elèctric entre les puntes dels elèctrodes. En canvi, en la resta del tub els àtoms sí que són ionitzats pels electrons, que surten del càtode i ressegueixen el rectangle fins arribar a l’ànode. Els electrons, a més, xoquen amb els nuclis ionitzats i provoquen canvis de nivell dels electrons lligats als ions. Quan aquests canvis són cap a nivells menys energètics, s’alliberen fotons, il·luminant els fragments del tub per on circulen.
Dades històriques:
L’estudi dels rajos catòdics va començar l’any 1854, quan Heinrich Geissler, assistent tècnic del físic Julius Plücker, que era bufador de vidre, va aconseguir millorar els seus tubs de gas enrarit. En els primers tubs de Geissler, la pressió del gas interior era d’uns 50 mmHg. En connectar aquests tubs a una diferència de potencial, s’observen raigs elèctrics que recorren l’interior del tub. Posteriorment, treballant amb Johann Hittorf com a ajudant i alumne, van aconseguir enrarir més el gas a l’interior del tub, arribant a uns 2 mmHg. A aquesta pressió, els raigs desapareixen i una lluminositat, el color de la qual depenia del gas enrarit a l’interior, emana de tot el tub. Tubs amb aquesta pressió interior van ser utilitzats principalment com a decoració (en aquest museu virtual, podem veure els tubs FFUB-0268 i FFUB-0269).
El tub FFUB-0267 mostra els fenòmens de lluminositat que es donen a l’interior dels tubs quan la pressió es disminueix encara més fins arribar a 0,05 mmHg. Si se segueix disminuint la pressió fins a 0,01 mmHg o menys, arribem als tubs de Crookes (per exemple FFUB-0255, FFUB-0258 i FFUB-0259). En aquests tubs l’única lluminositat que emana del tub prové del xoc dels raigs catòdics amb el vidre i és de color verd.
