El Tubo De Crookes

El tubo de crookes

El Tubo de Crookes es un cono de vidrio con 1 ánodo y 2 cátodos. Es una invención del científico William Crookes en el siglo XIX, y es una versión más evolucionada del desarrollo del Tubo de Geissler.

Esquema del Tubo de Crookes

La fuente de de bajo voltaje (A) está conectada al cátodo caliente (C) mientras que la fuente de alto voltaje (B) provee energía al ánodo revestido de fósforo (P). La máscara (M) se conecta al potencial del cátodo y su imagen se visualiza en el fósforo como área sin iluminar. Este tubo puede ser construido sin la fuente Amediante el uso de un cátodo frío.

Descripción y utilización

Consiste en un tubo de vacío por el cual circulan una serie de gases, que al aplicarles electricidad adquieren fluorescencia, de ahí que sean llamados fluorescentes. A partir de este experimento (1895) Crookes dedujo que dicha fluorescencia se debe a rayos catódicos, que consisten en electrones en movimiento, y, por tanto, también descubrió la presencia de electrones en los átomos.

Al final del cono de vidrio, una banda calentada eléctricamente, llamada cátodo, produce electrones. Al lado opuesto, una pantalla tapada de fósforo forma un ánodo el que está conectado al terminal positivo del voltaje (unos cien voltios), del cual su polo negativo está conectado al cátodo.

La Cruz de Malta

Crookes para comprobar la penetrabilidad de rayos catódicos, debe realizar un tercer tubo, el cual llama la cruz de Malta, ya que entre el cátodo y el ánodo está localizado un tercer elemento, una cruz hecha de Zinc, un elemento muy duro.

El experimento consistía en que el rayo se estrellaba contra la cruz y la rodeaba, para posteriormente generar una sombra al final del tubo. Con este tubo es posible demostrar que los rayos catódicos se propagan en línea recta. Una pantalla metálica con forma de cruz de Malta, se dispone de modo que intercepte el haz de los rayos catódicos, produciendo una zona de sombra sobre la pantalla que satisface las leyes de la propagación de las ondas rectilíneas.

Mejoras e innovaciones

El reemplazo de la máscara de sombra con un cilindro enfocador del rayo creó el cañón de electrones, que permitió la creación de un área de iluminación. La adición de deflectores electrostáticos en los planos horizontal y vertical permitió la visualización de los voltajes aplicados a los deflectores. De esta forma, el tubo fue eventualmente desarrollado como el display del osciloscopio (un artefacto de diagnóstico y visualización de uso enelectrónica). Este fue desarrollado aún más como un display para radar y televisión usando coils magnéticos externos para enfocamiento y deflexión. El principio de la máscara de sombra fue usado en displays para televisiones a color.

También se observó que la aplicación de alto voltaje (por ejemplo, 25.000 voltios) al ánodo en un tubo de alto vacío produciría rayos X (observados por la inadvertida neblina del rollo fotográfico, incluso cuando estaba dentro de un contenedor a prueba de luz). Tubos especializados fueron desarrollados, que reemplazaron el fósforo con un objetivo de metal y que enfocaban el rayo en una pequeña área para ayudar en la obtención de una fuente puntual de los rayos -esto produciría entonces una imagen nítida del material interviniente en el rollo-

Que es un isotopo en química

Se denominan isótopos (del griego: ἴσος, isos = mismo; τόπος, tópos = lugar) a los átomos de un mismo elemento, cuyos núcleos tienen cantidad diferente neutrones, y por tanto, difieren en masa. Es decir, contienen el mismo número de protones pero difieren en el número de neutrones. La mayoría de los elementos químicos poseen más de un isótopo. Solamente 21 elementos (ejemplos: berilio, sodio) poseen un solo isótopo natural; en contraste, el estaño es el elemento con más isótopos estables.

Tipos de isotopo

Los isótopos se subdividen en isótopos estables (existen menos de 300) y no estables o isótopos radiactivos (existen alrededor de 1.200). El concepto de estabilidad no es exacto, ya que existen isótopos casi estables. Su estabilidad se debe al hecho de que, aunque son radiactivos, tienen una semivida extremadamente larga comparada con la edad de la Tierra.

Notación

Los isótopos se denotan por el nombre del elemento correspondiente seguido por el número másico (protones + neutrones), separados habitualmente por un guión (carbono-12, carbono-14, uranio-238, etc.). En forma simbólica, el número de nucleones se añade como superíndice a la izquierda del símbolo químico: 3H (hidrógeno-3).

Aplicaciones de los isotopos

Utilización de las propiedades químicas

 En el marcaje isotópico, se usan isótopos inusuales como marcadores de reacciones químicas. Los isótopos añadidos reaccionan químicamente igual que los que están presentes en la reacción, pero después se pueden identificar por espectrometría de masas o espectroscopia infrarroja. Si se usan radioisótopos, se pueden detectar también gracias a las radiaciones que emiten y la técnica se llama marcaje radiactivo o marcaje radioisotópico.

 La datación radiactiva es una técnica similar, pero en la que se compara la proporción de ciertos isótopos de una muestra, con la proporción en que se encuentran en la naturaleza.

 La sustitución isotópica, se puede usar para determinar el mecanismo de una reacción gracias al efecto cinético isotópico.

Utilización de las propiedades nucleares

 Diferentes variedades de espectroscopia se basan en las propiedades únicas de nucleidos específicos. Por ejemplo, la espectroscopia por resonancia magnética nuclear (RMN), permite estudiar sólo isótopos con un spin distinto de cero, y los nucleidos más usados son 1H, 2H,13C y 31P.

 La espectroscopia Mössbauer también se basa en las transiciones nucleares de nucleidos específicos, como el 57Fe.

 Los radionucleidos, también tienen aplicaciones importantes, las centrales nucleares y armas nucleares requieren cantidades elevadas de ciertos nucleidos. Los procesos de separación isotópica o enriquecimiento isotópico representan un desafío tecnológico importante.

El tubo de crookes

El Tubo de Crookes es un cono de vidrio con 1 ánodo

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