negli anni settanta dell'ottocento furono messi a punto alcuni tubi di vetro che contenevano gas molto rarefatti applicando una corrente elettrica questi tubi emettevano luce al fenomeno fu dato il nome di raggi catodici ma non era del tutto chiara la loro natura si trattava di onde oppure di particelle cariche la ricerca era in pieno fermento tra tante ipotesi e anche risultati inattesi infatti proprio conducendo esperimenti su tubi a vuoto nel 1895 il fisico tedesco wilhelm ringen scoprirà gx da subito applicati nella diagnostica medica la risposta definitiva sui raggi catodici arrivo dal laboratorio cavendish di cambridge in inghilterra qui joseph j thomson il suo gruppo di ricerca misura appunto una serie di apparati sperimentali basati sui tubi a vuoto e svelarono la natura dei raggi catodici e di tutta la materia vediamo una ricostruzione semplificata di uno dei suoi esperimenti del 1897 l'apparato è formato da un tubo di vetro riempito con un gas è collegato a una pompa vuoto azionando la pompa viene estratto il gas che rimane in piccolissime quantità la creazione del vuoto è fondamentale per l'esito dell'esperimento che fu anche grazie alla capacità di creare un vuoto spinto che thomson riuscì dove altri ricercatori avevano fallito a un estremità del tubo si trovano delle piastre metalliche collegato a un generatore elettrico e chiamate perciò elettrodi in particolare la placca negativa e il catodo quella positiva che presenta una fenditura al centro e la nodo vicino alla nodo è presente una seconda fenditura all'estremità opposta il vetro è rivestito da un materiale che mette fluorescenza quando colpito dai raggi catodici collegando il catodo e la nudo al generatore di corrente elettrica tra di essi si forma un fascio di raggi catodici qui li vediamo in giallo ma non sarebbero in realtà visibili se non con l'aggiunta di un altro schermo i raggi emessi dal catodo negativo sono diretti alla nodo positivo che attraversano le due piastre in corrispondenza delle fenditure quando il fascio di raggi catodici colpisce il fondo sia emissione di fluorescenza se all'interno del tubo si aggiungono due piastre metalliche parallele e si collegano a un altro generatore il punto fluorescente sullo schermo si sposta in basso grazie a una scala graduata è possibile misurare lo spostamento invertendo la polarità di queste piastre la fluorescenza si sposta in alto cosa si può concludere da questa osservazione i raggi catodici subiscono una deviazione cioè vengono dei plessi dall'applicazione di un campo elettrico essi sono attratti dalla piastra positiva qualunque sia la sua posizione in questo modo si dimostra che i raggi catodici sono carichi negativamente lo stesso effetto si ottiene applicando un campo magnetico i raggi catodici vengono deviati verso il basso verso l'alto a seconda dell'orientamento del campo magnetico thomson quindi dimostrò che i raggi catodici sono formati da particelle cariche perché rispondono al campo magnetico come farebbe una qualunque particella carica e che la natura di questa carica è negativa ma grazie agli esperimenti del tipo che abbiamo appena visto thomson calcolo anche il rapporto tra carica e massa di queste particelle che poi furono chiamate elettroni il valore era di circa 2 mila volte inferiore a quello della più piccola particella carica conosciuta lo ione idrogeno inoltre il rapporto carica massa era costante cambiando il tipo di gas o il metallo delle piastre quali furono dunque le conclusioni di thomson primo gli atomi non sono indivisibili ma esiste una particella subatomica l'elettrone secondo l'elettrone alle stesse caratteristiche in tutti gli atomi terzo deve esistere anche una particella con carica positiva visto che in genere l'atomo elettricamente neutro quarto la carica positiva e distribuita nell'atomo nel modo più probabile dal punto di vista matematico e cioè in modo uniforme gli elettroni sono sparsi in mezzo ad essa questo modello di atomo a panettone verrà presto confutato da un suo studente ma la portata delle scoperte è valsa thomson il nobel per la fisica nel 1906 [Musica]