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Un tubo Geissler es un precursor de los modernos tubos de descarga de gas , que demuestra los principios de la descarga eléctrica luminosa , similar a las luces de neón contemporáneas , y fundamental para el descubrimiento del electrón . [1] : 67 Este dispositivo fue desarrollado en 1857 por Heinrich Geissler , un físico y soplador de vidrio alemán. Un tubo Geissler se compone de un cilindro de vidrio sellado de varias formas, parcialmente evacuado y equipado con un electrodo metálico en cada extremo. Contiene gases enrarecidos, como neón o argón , aire , vapor de mercurio u otras sustancias conductoras y, a veces, minerales o metales ionizables como el sodio . Cuando se aplica un alto voltaje entre los electrodos, hay una corriente eléctrica a través del tubo, lo que hace que las moléculas de gas se ionicen al desprenderse electrones . Los electrones libres se reúnen con los iones y los átomos energéticos resultantes emiten luz mediante fluorescencia , con el color emitido característico del material contenido.
A principios de siglo se fabricaron coloridos tubos decorativos Geissler en muchos diseños artísticos para demostrar la nueva tecnología de la electricidad. Los sensores rectos simples se utilizaron como sensores de alto voltaje en experimentos de física. La tecnología de iluminación de descarga de gas, iniciada con los tubos Geissler, evolucionó alrededor de 1910 hasta convertirse en iluminación de neón comercial , como se ve hoy.
Los tubos Geissler se produjeron en masa a partir de la década de 1880 como dispositivos novedosos y de entretenimiento, con varias cámaras esféricas y caminos serpentinos decorativos formados en el tubo de vidrio. Algunos tubos tenían formas muy elaboradas y complejas y contendrían cámaras dentro de una carcasa exterior. Se podría obtener un efecto novedoso haciendo girar un tubo incandescente a alta velocidad con un motor; Se observó un disco de color debido a la persistencia de la visión . Cuando se tocaba con la mano un tubo de operación, la forma de la descarga incandescente del interior cambiaba a menudo debido a la capacitancia del cuerpo.
En la investigación científica de principios del siglo XX se utilizaron tubos Geissler rectos simples como indicadores de alto voltaje. Cuando un tubo Geissler se acercaba a una fuente de alto voltaje, corriente alterna, como una bobina de Tesla o una bobina de Ruhmkorff , se iluminaba incluso sin contacto con el circuito. Se utilizaban para sintonizar los circuitos de los tanques de los transmisores de radio en resonancia. Otro ejemplo de su uso fue encontrar nodos de ondas estacionarias en líneas de transmisión , como las líneas de Lecher utilizadas para medir la frecuencia de los primeros transmisores de radio.
Otro uso alrededor de 1900 fue como fuente de luz en los refractómetros Pulfrich . [2]
Los tubos Geissler todavía se utilizan a veces en la enseñanza de la física para demostrar los principios de los tubos de descarga de gas .
Los tubos Geissler fueron los primeros tubos de descarga de gas y han tenido un gran impacto en el desarrollo de muchos instrumentos y dispositivos que dependen de la descarga eléctrica a través de gases. [1] : 67
Una de las consecuencias más importantes de la tecnología de los tubos de Geissler fue el descubrimiento del electrón y la invención de los tubos de vacío electrónicos . En la década de 1870, mejores bombas de vacío permitieron a los científicos evacuar los tubos Geissler a un vacío mayor; Estos fueron llamados tubos Crookes en honor a William Crookes . Cuando se aplicó corriente, se descubrió que la envoltura de vidrio de estos tubos brillaba en el extremo opuesto al cátodo. Al observar que las obstrucciones en el tubo delante del cátodo proyectaban sombras de bordes afilados en la pared del tubo brillante, Johann Hittorf se dio cuenta de que el brillo era causado por algún tipo de rayo que viajaba en línea recta a través del tubo desde el cátodo. Estos recibieron el nombre de rayos catódicos . En 1897, JJ Thomson demostró que los rayos catódicos estaban formados por una partícula hasta entonces desconocida, a la que denominaron electrón . La tecnología de control de haces de electrones dio como resultado la invención del tubo amplificador de vacío en 1907, que creó el campo de la electrónica y lo dominó durante 50 años, y el tubo de rayos catódicos que se utilizó en radares y pantallas de televisión .
Algunos de los dispositivos que evolucionaron a partir de la tecnología de tubos Geissler:
