Bagliori nel vuoto



Applicazioni tecnologiche dei tubi a raggi catodici

Illuminazione al neon
Lo studio delle scariche elettriche nei gas rarefatti culminò, come abbiamo visto, con la nascita di interi nuovi settori della fisica moderna, e non solo della fisica. Inoltre diede origine a importanti sviluppi tecnologici di grande impatto sulla nostra vita quotidiana. I tubi di Geissler, innanzitutto, con i loro spettacolari bagliori di colore diverso a seconda dei gas contenuti, sono i diretti antenati degli attuali tubi al neon.

Televisione e oscilloscopi
Nell'ambito delle principali applicazioni dei tubi a vuoto, ricordiamo il particolare tubo a raggi catodici inventato da Braun nel 1897. Si tratta dell'elemento di base non solo dell'oscilloscopio, fondamentale e versatile strumento di laboratorio, ma anche del radar e della televisione, le cui prime versioni elettroniche risalgono all'inizio del Novecento. Una televisione del tipo oggi più comune è essenzialmente costituita proprio da un tubo a raggi catodici il cui catodo, opportunamente scaldato, emette elettroni. Gli elettroni emessi dal catodo sono messi in movimento dall'attrazione esercitata dal polo positivo e colpiscono lo schermo rivestito di fosforo, che diventa fluorescente. Degli elettromagneti permettono di focalizzare gli elettroni in un fascio che percorre lo schermo da una parte all'altra ad altissima velocità dando la sensazione della permanenza dell'immagine. L'intensità del fascio di elettroni e la sua direzione sono controllate e modulate da un segnale che corrisponde all'immagine originale, che viene così riprodotta sullo schermo.


Tubo a raggi catodici di Braun, non firmato, costruito da Richard Müller-Uri Braunschweig, 1903


La rivoluzione elettronica
Una pietra miliare nella storia dell'elettronica è il diodo o "valvola di Fleming", ideato nel 1904 da John Ambrose Fleming. Questo diodo era una variante di tubo a vuoto costituita da un bulbo di vetro contenente gas rarefatto, da una placca metallica e da un filamento che, attraversato da una corrente, liberava elettroni. Applicando una differenza di potenziale in modo da avere la placca positiva ed il filamento negativo, si produceva un movimento degli elettroni emessi dal filamento verso il catodo, ossia un passaggio di corrente. Invertendo invece la polarità gli elettroni venivano bloccati. Il diodo, facendo passare la corrente solo in una direzione, si comportava quindi come una vera e propria valvola. I diodi svolsero un ruolo fondamentale per la rivelazione delle onde radio e per il raddrizzamento di correnti alternate. Il successivo perfezionamento dei diodi con l'aggiunta di un terzo elettrodo fu opera di Lee De Forest nel 1906. I nuovi dispositivi, i cosiddetti "triodi", permisero di amplificare, rivelare e produrre onde radio, e segnarono l'avvio della rivoluzione elettronica. La loro sostituzione con semiconduttori ha segnato l'inizio della miniaturizzazione dei componenti elettronici.


Alcuni impiegati della Unisys Corporation alle prese con UNIVAC, il primo computer commerciale mai costruito





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