Oggi, il tubo a raggi catodici è alla base da due tecnologie usate praticamente da tutti, ovvero la televisione e il computer. Il tubo catodico funziona perché connello a degli elettrodi metallici connessi a una batteria, emettendo dei raggi, e la scoperta degli elettroni scaturiti da essa si deve al fisico britannico Joseph Thomson. Ma chi era quest’ultima? Quando fece questa scoperta?
La sua vita
Joseph John THomson nacque il 18 dicembre 1856 a Cheetham Hill, un sobborgo di Machester, in Inghilterra, e suo padre era un editore e mercante di libri di origine scozzese. Joseph si mostrò fin da piccolo portato per gli studi e nel 1870 cominciò a frequentare l’Owens College, dove subì l’influenza di un professore di fisica.
Nel 1873 ottenne una borsa di studio ed andò a studiare matematica al Trinity College, mettendosi a lavorare in seguito nel Laboratorio Cavendish, guadagnandosi la nomina di “professore” nel 1884. Verso la fine del secolo, cominciò a interessarsi agli atomi, e fece vari sperimenti cardinali con un tubo catodico. Annunciò poi le sue scoperte nel 1897, che risultarono convincenti, e nel 1903 pubblico i risultati del suo lavoro in un libro. Nel 1890 sposò Rose Paget, che gli diede due figli ed uno di loro, George, divenne a sua volta un fisico. Per quanto riguarda la sua persona, si sa che era anche un devoto anglicano.
In vita fu uno scienziato molto apprezzato e nel 1906 ricevette il Premio Nobel per la fisica (lo stesso premio lo ricevette in seguito anche suo figlio). Fu nominato cavaliere due anni dopo. Andò in pensione nel 1919, e morì nel 1940 a Cambridge.
Le ricerche di Thomson
Le indagini decisive di Thomson si svolsero tra il 1896 e il 1898. In una prima serie di esperimenti, egli inserì in un tubo catodico due piastre metalliche collegate a una batteria, creando un campo magnetico dove passavano i raggi. Osservando questi raggi nel campo magnetico, arrivò alla conclusione che essi erano composti da particelle e non da raggi luminosi.
Da queste osservazioni scoprì anche che il rapporto tra carica elettrica e massa non era alto, deducendo che la particella di moto era piccola, e lo stesso si verificò quando fece altre prove simili con materiali e gas differenti. Concluse così che i raggi catodici sono presenti in tutta la materia, essendo delle particelle elementari. Anni dopo, come è già stato accennato in precedenza, riportò queste sue scoperte nel suo libro Le conduzioni dell’elettricità attraverso il gas.