Quais são as conclusões do experimento dos raios catódicos?

Seus experimentos foram todos conduzidos com o que é conhecido como tubo de raios catódicos, então, primeiro, tentarei explicar o que é isso e como funciona.

Um tubo de raios catódicos é um tubo oco de vidro selado que está sob vácuo (teve todo o ar sugado para fora dele).

Dentro de uma das extremidades há um filamento elétrico (que é chamado de cátodo neste experimento) exatamente como aquele dentro de uma lâmpada. No outro extremo está a tela fluorescente, que é como uma tela antiga de TV.

Você passa uma corrente elétrica pelo filamento e começa a brilhar. Ao mesmo tempo você conecta o filamento e a tela fluorescente junto com uma fonte elétrica.

Isso coloca o campo elétrico entre a tela e o filamento - e se a tela for positiva, os elétrons do filamento fluirão em direção à tela fazendo com que ela brilhe.

(É difícil explicar como é cabeado sem tirar uma foto! Pense nisso como o filamento sendo conectado a uma bateria - ele vai brilhar como uma lâmpada, mas não tão brilhantemente. Você então conecta uma segunda bateria com o (+) terminal conectado à tela e terminal (-) conectado ao filamento.Na realidade, o poder precisa ser muito alto, então você usaria a eletricidade da rede convertida em DC

Na época em que Thomson começou seu trabalho, o brilho observado na tela era misterioso e ninguém sabia o que era. Eles sabiam que algum tipo de raio vinha do cátodo (filamento) e que havia algum tipo de carga negativa emitida pelo cátodo também porque uma corrente elétrica fluía no circuito entre a tela e o catodo.

No primeiro experimento de Thomson, ele queria ver se conseguia separar a carga negativa dos raios. Ele sabia que objetos eletricamente carregados podem ser desviados por ímãs (Michael Faraday descobriu isso e é sua teoria do eletromagnetismo).

Thomson instalou seu tubo de raios catódicos, mas colocou um ímã acima do caminho dos raios. Ele descobriu que os raios estavam curvados e a carga negativa estava exatamente igual.

Em seu segundo experimento, ele queria ver se os raios se dobrariam na presença de um campo elétrico, que é o que você esperaria de uma partícula carregada. Ele descobriu que os raios realmente se dobraram e na direção esperada para uma carga negativa. Isso é importante, pois mostra que os raios não são os mesmos que um raio de luz. A luz não é curvada por campos elétricos ou magnéticos.

Em seu experimento 3, ele queria ver se ele poderia medir a massa para cobrar taxa (massa dividida pela quantidade de carga). Para fazer isso, ele mediu até que ponto o raio foi desviado por um campo magnético. Ele descobriu que a relação massa / carga era mais de mil vezes menor do que a do íon hidrogênio (H +), sugerindo que as partículas eram muito leves ou altamente carregadas.

Eles são de fato muito leves, e carregam a mesma quantidade de carga que o íon de hidrogênio, mas exatamente opostos porque são negativos.