Electrones

La materia se compone de átomos y los átomos se constituyen de componentes cargados eléctricamente --electrones negativos ligeros y nuclidos positivos. ¿Cómo los conocemos? Un indicio nos proviene del "efecto Edinson", descubierto por Thomas Alva Edinson. Imagine una lámpara de gas de la que se ha extraído el aire, hasta que apenas quede en su interior. En un extremo introducimos una espiral metálica (como la de una lámpara de iluminación) y en el otro una placa metálica, como en el dibujo. Conecte ahora una batería entre la espiral y la placa, de tal forma que la primera sea el negativo y la segunda el positivo.

No fluirá corriente en este circuito: habrán quedado algunos átomos o moléculas en el interior, pero son eléctricamente neutros y no pueden transportar ninguna corriente eléctrica. El aire es un aislante excelente: las compañías eléctricas pueden montar las lineas de fuerza al aire libre y nunca tendrán que preocuparse por que la corriente se escape por otro camino que el de la central al consumidor.

Ahora conecte una segunda batería al extremo de la espiral, de tal forma que la corriente fluya a través de la espiral y la caliente. Cuando el hilo comienza a brillar, comenzará a fluir una corriente, debido a que ahora las partículas cargadas negativamente que son emitidas desde el hilo caliente, son atraídas hacia la carga positiva y haciendo esto se completa el circuito eléctrico. Suponga que se invierten las conexiones de la primera batería, ahora la espiral es positiva y la placa negativa. Luego no fluye corriente, mostrando que el hilo caliente solo libera las partículas negativas, no las positivas. Esas partículas liberadas se denominan electrones. En los experimentos de laboratorio estas partículas son guiadas mediante estructuras cargadas eléctricamente (similares a los "cañones de electrones" en el interior de los tubos de imagen de televisión) para formar haces. Esos haces se doblan mediante imanes y placas electrificadas y se estudia su comportamiento. De estos experimentos y de otros se puede determinar la masa de las partículas emitidas, a las que se conocen como "electrones". Se puede comprobar que son extremadamente ligeras. El átomo más simple, el de hidrógeno, contiene una partícula positiva central, un protón, y un único electrón, y el protón es unas 2000 veces más pesado. La luz, como el calor, puede también expulsar electrones de un metal. Si la espiral caliente del dibujo se sustituye por una placa de metal limpio, y la luz brilla sobre ella, se liberan también electrones y la corriente fluirá en el circuito. La explicación a este fenómeno, llamado efecto fotoeléctrico, proporcionó a Albert Einstein el Premio Nóbel de 1921. El mismo proceso cargará hasta unos pocos voltios a una nave espacial con una órbita en la luz del Sol positivamente. La luz solar expulsa electrones de su superficie y unos pocos logran escapar, dejando al vehículo espacial cargado positivamente; luego la situación se estabiliza, debido a que la carga positiva previene la liberación de más electrones. Author and Curator: Dr. David P. Stern Mail to Dr.Stern (English, please) education("at" symbol)phy6.org Co-author: Dr. Mauricio Peredo Spanish translation by J. Méndez