En 1905 Philipp Lenard recibía el Premio Nobel en Física por su trabajo pionero con los rayos catódicos. El principal descubrimiento de Lenard fue que estos rayos estaban formados por flujos de partículas cargadas negativamente, y que eran capaces de atravesar la materia y provocar fluorescencia. La importancia del trabajo de Lenard es tal que sus investigaciones facilitaron el trabajo de Thomson y su descubrimiento del electrón.

El primero en hacer uso de los rayos catódicos fue el británico Sir William Crookes, que desarrolló un dispositivo que permitía estudiar la radiación producida al aplicar un voltaje eléctrico en un tubo al vacío. Crookes «observaba» unos rayos invisibles que partían desde el cátodo hacia el ánodo del tubo. De ahí su nombre, los rayos salían del cátodo y los denominó catódicos.

Este dispositivo fue usado también por Wilhelm Röntgen para producir, por primera vez, un haz de rayos X, que le valió para ser galardonado con el Premio Nobel de Física en 1901.

El tubo de Crookes es un dispositivo sencillo. Una cápsula de vidrio al vacío en la que se sitúan dos electrodos principales. Cuando entre los electrodos se provoca un elevado voltaje eléctrico, el cátodo emite electrones que son acelerados por el campo eléctrico generado hacia el ánodo. De esta manera se forma un flujo de electrones, que es lo que conocemos como rayos catódicos.

Volvamos al trabajo de Lenard. Uno de los experimentos más importantes que realizó con el tubo de Crookes consistió en emplear placas metálicas para provocar la deflexión del flujo de electrones.

En esta experiencia, Lenard colocó dos placas metálicas paralelas dentro del tubo al vacío y aplicó un voltaje entre ellas. Cuando los rayos catódicos pasaban entre las placas sufrían un ligero desvío de su trayectoria. Esto sólo podía ser consecuencia de la fuerza eléctrica que generaba el voltaje aplicado, por lo que los rayos catódicos debían tener carga. Era la única forma de explicar su comportamiento ante la presencia de una fuerza eléctrica.

El punto clave del experimento es que los rayos catódicos se desviaban hacia la placa positiva, lo que hacía indicar que debían tener carga negativa. Este fenómeno evidenció que los rayos catódicos tenían carga, y era negativa.

Las investigaciones de Lenard durante el final del siglo XIX y principios del XX fueron clave en desarrollo de los rayos X o los estudios de fluorescencia que se sucedieron a finales del siglo XIX. Pero, ¿qué tiene que ver esto con la televisión?

Tenemos que pensar en las televisiones antiguas, no en las modernas pantallas planas LCD o LED, en esas que ocupaban todo el mueble del salón y nos provocaban «cosquillas» si pasábamos cerca de la pantalla.

Estos televisores se denominaban CRT (Cathode Ray Tube) y empleaban tecnología parecida al equipo de Lenard para crear imágenes en la pantalla. En estas televisiones, un cañón de electrones conduce los haces hacia una pantalla recubierta de fósforo, que emite luz cuando los electrones interaccionan con ella.

La capa de fósforo se divide en píxeles: rojo, verde o azul, que conforman la imagen gracias a la modulación de intensidad de los electrones. Y la imagen se forma línea a línea mediante un barrido continuo y rápido que crea la imagen en movimiento. Los fósforos refrescan la imagen lo suficientemente rápido como para que no sea perceptible para el ojo humano.

Este descubrimiento que valió un Premio Nobel y otros similares son útiles para completar nuestros temas en la preparación de las Oposiciones de Secundaria de Física y Química. Pueden aportar ese algo diferencial que haga que el tribunal valore positivamente nuestro trabajo.

Pero, además, podemos utilizarlo en el aula, para reforzar con nuestros estudiantes conceptos básicos de electricidad en este caso; y captar así su atención con fenómenos conocidos de su vida cotidiana.