Descrizione                                                                                      

Il “tubo a vuoto”, chiamato anche “tubo di Crookes” in onore del suo inventore, fu messo a punto dal chimico William Crookes (Londra, 1832 – Londra, 1919). Si tratta di uno strumento costituito da un’ampolla di vetro di forma sferica, nella quale sono inseriti quattro elettrodi (in particolare un catodo e tre anodi). Nello strumento in esposizione l’ampolla è sorretta da un sostegno di legno. Attraverso una presa è possibile collegare allo strumento una pompa a vuoto, ossia un apparecchio che genera un abbassamento della pressione all’interno dell’ampolla. Collegando il catodo e uno degli anodi a un generatore di tensione (solitamente veniva utilizzato un rocchetto di Ruhmkorff) è possibile generare un fascio di elettroni (definito raggio catodico) che parte dal catodo. Lo strumento serve a dimostrare il comportamento dei raggi catodici al variare della pressione interna dello strumento. In condizioni di bassa rarefazione i raggi catodici deviano la loro direzione verso l’anodo collegato al generatore di tensione. In condizioni di alta rarefazione, invece, i raggi catodici non deviano la loro direzione. Grazie alla particolare forma concava del catodo, essi convergono in un unico punto (“fuoco”) posto nel centro geometrico della sfera e giungono sulla parete dell’ampolla opposta al catodo. La differenza di comportamento dei raggi catodici nella seconda situazione rispetto alla prima è dovuta alla quasi totale assenza di aria all’interno dello strumento: gli elettroni, non essendo frenati dall’aria, assumono velocità maggiori e mantengono una traiettoria rettilinea.