Bagliori nel vuoto



Scariche elettriche nel vuoto - Dalle prime osservazioni alla scoperta delle particelle elementari

Nel 1676, spostando uno dei barometri dell'Osservatorio di Parigi, Jean Picard vide un curioso bagliore sopra la colonna di mercurio. Il fenomeno, noto in seguito come "fosforo mercuriale", rimase pressoché sconosciuto fino agli inizi del Settecento, e fu solo negli anni 1740 che si arrivò a identificare questi bagliori come fenomeni elettrici in aria rarefatta.
Le ricerche sull'argomento non fecero particolari progressi fino alla fine degli anni 1830, quando vennero riprese da Michael Faraday che studiò l'andamento dei bagliori in gas diversi e a pressioni decrescenti, individuandone nuovi caratteri.

Da fenomeni soprattutto spettacolari, i "bagliori nel vuoto" diventarono la base di uno dei settori di punta della ricerca fisica nella seconda metà del XIX secolo, quando i progressi tecnologici consentirono di raggiungere sia voltaggi sempre più alti sia gradi di vuoto sempre più spinto. Nel 1857, Geissler utilizzò congiuntamente questi nuovi risultati della tecnologia elettrica e pneumatica per mettere in funzione i cosiddetti tubi di Geissler, piccoli tubi di vetro muniti di due elettrodi e contenenti gas rarefatti: fu la svolta nelle ricerche sui "bagliori nel vuoto". Con tubi di questo tipo, Julius Plücker e Johann Wilhelm Hittorf, tra il 1858 e il 1869, individuarono particolari componenti dei bagliori che Eugen Goldstein chiamò nel 1876 "raggi catodici".

Negli stessi anni iniziò la discussione sulla natura di questi "raggi": corpuscoli o onde elettromagnetiche? La controversia divise la comunità scientifica fino al 1897, quando con la scoperta dell'elettrone si ebbe la definitiva conferma dell'interpretazione dei raggi catodici come flussi di elettroni.
Nel frattempo, sempre le ricerche sui tubi a vuoto avevano portato nel 1895 alla scoperta dei raggi X, da cui era derivata la scoperta della radioattività nel 1896. Era stato inoltre evidenziato un altro tipo di raggi, i "raggi canale", che si muovevano nei tubi nel verso opposto a quello dei raggi catodici; è l'inizio delle ricerche che avrebbero portato a comprendere la natura della carica positiva, culminate nel 1919 con la scoperta di Rutherford del protone.



Vipera lucida, non firmata, 4/4 XVIII secolo
Tubo di vetro in cui è stata rarefatta l'aria, munito di un elettrodo. Collegando lo strumento ad una macchina elettrostatica, si vedeva l'interno del tubo diventare luminoso per i caratteristici bagliori dovuti alle scariche elettriche in aria rarefatta.


Matraccio luminoso, detto anche "vaso ad aurora", non firmato, 2/4 XIX secolo
Strumento per studiare le scariche elettriche in aria rarefatta, ottenendo i caratteristici bagliori colorati che, per analogia con le luminescenze delle aurore boreali, valsero a questo tipo di strumento il nome inglese di "aurora flask".

Campane per scariche elettriche in gas rarefatti, non firmata, 1/2 XIX secolo





Mappa
Pagina 1 Pagina 2 Pagina 3 Pagina 4 Pagina 5 Pagina 6 Pagina 7 Pagina 8 Pagina 9 Pagina 10 Pagina 11 Pagina 12
Prosegui la visita

© 2004 Museo di Storia della Fisica - Università degli Studi di Padova