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A principios del siglo XX las grandes ciudades de Estados Unidos y Europa brillaban en la noche. Nuevos sistemas de iluminación conocidos como tubos de neón producían efectos asombrosos.
Desde la época de Thomson se sabía que los gases a poca presión producían luces de brillantes colores. Cada gas tenía su propio color, unos colores puros. El neón concretamente daba un color rojo, el mercurio blanco, el argón violeta etc.
Algunos gases proporcionan sobre todo luz ultravioleta, pero al recubrir la pared interior del tubo con derivados del fósforo se logra producir con la luz ultravioleta una luz visible de un blanco muy parecido a la luz solar. Estamos hablando de los tubos fluorescentes cuyo uso se ha extendido enormemente hoy. Al ser lámparas de mayor rendimiento que las habituales de filamento incandescente están contribuyendo a una disminución de la energía necesario para iluminar nuestras casas o calles.
El estudio de esta luz y de los colores que la forman contribuyó al conocimiento de como están organizados los electrones en los átomos.
Otro sistema que utilizaron los investigadores de hace 100 años para estudiar los electrones fue intentar arrancar electrones del átomo proporcionándole energía con sistemas de alta tensión. Los electrones están unidos al núcleo con fuerzas eléctricas y para vencer esta fuerza necesitamos proporcionar energía a los átomos y estos van soltando los electrones. Conociendo la energía proporcionada puedo conocer la situación de los electrones arrancados.
El conocimiento de la luz, de su color, de su frecuencia proporciona pistas sobre la situación y movimiento de los electrones del átomo.
La relación entre la luz y los electrones de un átomo es sencilla. Sabemos que la luz es una onda electromagnética y que para producirla hace falta hacen falta cargas eléctricas que vibren o que se muevan aceleradamente. La luz que vemos, los colores del arco iris, y el conjunto de ondas electromagnéticas que no vemos (desde los ultravioletas a los rayos gamma, desde los infrarojos a las ondas de radio) tiene su origen en el movimiento de electrones.
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