CarloStudente ha scritto:
> Vorrei ricostruire i passaggi storici che hanno portato ad attribuire
> all'elettrone carica negativa (si credeva che l'ambra strofinata
> rimanesse privata di fluido elettrico? ...o non so).
Molto schematicamente, e tieni conto che non sono affatto un esperto
di storia della fisica, e la risposta alla tua domanda percorre almeno
un secolo e mezzo...
1. A metà del '700 erano già stati inndividuati due tipi di
elettricità, che venivano chiamati "vetrosa" e "resinosa".
La denominazione aveva base empirica: strofinati con un panno di lana,
il vetro da una parte e certe resine dall'altra, si caricavano di
segno opposto.
Che ci fossero due tipi era stato scoperto quando si era visto che
corpi carichi potevano attrarsi o respingersi, nel modo che sai:
respingersi se carichi di carica dello stesso tipo, attrarsi se di
tipo opposto.
2. A quel punto Franklin propone che non si tratti di due tipi diversi
di carica, ma di un eccesso oppure di difetto di uno stesso "fluido
elettrico".
Decide di chiamare la carica "positiva" quando c'è eccesso, "negativa"
quando c'è difetto.
E decide pure (ma non ho idea del perché) che la carica vetrosa sia
quella positiva.
Non so se portasse ragioni, e quali, ma non potevano essere fondate. O
se invece fosse consapevole che si trattava solo di una *convenzione*.
Comunque sia, a quel punto era stabilita una procedura operativa per
assegnare il segno a qualsiasi corpo carico.
2. Coulomb (~1790) esegue gli esperimenti che danno forma quantitativa
alle leggi di attrazione e repulsione, permettendo anche una precisa
definizione dell'unità di carica.
4. Ultimi anni del '700: Volta inventa la pila.
Esistevano già da tempo le "macchine elettrostatiche", che produceavno
effetti imponenti (lunghe scintille, forti scosse su catene umane).
Erano anche stati inventati i condensatori (la "bottiglia di Leida" e
altre forme) che permettevano di amplificare, in un senso allora non
chiaro, gli effetti elettrici.
Per un po' non era affatto chiaro se la pila di Volta e le macchine
elettrostatiche producessero la stessa elettricità, ma poi gli
esperimenti mostrarono che così era.
La differenza consisteva solo nella d.d.p. e nella corrente
ottenibile.
Nella pila di Volta il rame è il positivo, lo zinco il negativo, nel
senso della convenzione di Franklin.
5. Intorno al 1840 Faraday studia i fenomeni elettrolitici e formula
le sue leggi.
Introduce il concetto di /ione/: particelle materiale carica, che si
sposta nel liquido durante l'elettrolisi.
I cationi sono positivi (tipicamente ioni metallici) e migrano al polo
negativo (catodo); gli anioni viceversa: possono essere singoli
aotmi (es. cloro) oppure residui acidi (es. SU4^(2-).
Inutile dire che il lavoro di Faraday si appoggiava sui progressi del
pensiero chimico: gli atomi di Dalton, le molecole di Avogadro, le
leggi generali.
6. A partire da Faraday iniziano gli studi sulla /scarica nei gas/.
Si scopre che la scarica cambia carattere man mano che la pressione
nel tubo scende.
Dopo il 1870 Crookes riesce a produrre una pressione così bassa che la
scarica sembra scomparire (non c'è più emissione di luce) ma la parete
del tubo opposta al catodo emette una debole fluorescenza.
Ipotesi: il catodo emette qualcosa (dei "raggi", ovviamente chiamati
"catodici") capace di produrre la fluorescenza del vetro.
Esperimenti successivi mostrano che i raggi catodici viaggiano in
linea retta e che sono deviati da campi elettrici e magnetici.
Il verso della deviazione mostra che si tratta di corpuscoli dotati di
*carica negativa*.
Nel 1897 J.J. Thomson riesce a misurare il rapporto q/m, e mostra che
è 1800 volte maggiore di quello deglli ioni più leggeri conosciuti fin
allora: i cationi H^+.
(Per una misura separata della carica, e quindi anche della massa,
bisogna aspettare Millikan (1910).)
> Qualche anno fa, leggendo non ricordo più quale libro divulgativo di
> storia della fisica, mi ero forse fatto l'idea che avesse giocato un
> ruolo anche il fatto che le scoperte si sono succedute nell'emisfero
> nord.
Non mi pare che c'entri niente.
Non ci ho pensato bene, ma al più potrebbe avere relazione con la
definizione dei poli magnetici.
Ma ricorda che per stabilire il segno negativo della carica
dell'elettrone basta la deviazione prodotta da un campo elettrico.
--
Elio Fabri
Received on Wed Aug 08 2018 - 11:54:38 CEST