Rayos catódicos y TV

Aparato de rayos catódicos con desviación por campo magnético. Universidad de Alcalá. Departamento de Física

Todo. Absolutamente todo, es electricidad. Todos los cuerpos tienen electrones y la electricidad es precisamente eso: el movimiento de los mismos. Nuestro corazón se mueve y se detiene por electricidad, nuestros pensamientos son ondas eléctricas e incluso el amor, el odio y todos los sentimientos, están mediados por movimientos de electrones.

Tubo de Crookes apagado

Uno de los experimentos eléctricos más curiosos fue el descubrimiento, en 1858, de los rayos catódicos por el físico alemán Julius Plücker. A estos rayos les llaman así porque nacen del cátodo, o polo negativo, y viajan al ánodo, el polo positivo. Cuando ambos polos se encuentran confinados en un tubo, el llamado de tubo de Crookes, del que se ha extraído el aire y el ánodo está sometido a fuertes voltajes, del cátodo parte un chorro de electrones que viaja en línea recta hacia el ánodo. Plücker, que además de físico era un lince, notó una debilísima luminosidad en el extremo distal del tubo que intensificó añadiéndole fósforo al vidrio. El conocido experimento culminó cuando sustituyó la placa cuadrada del ánodo por una medalla con la cruz de Malta y observó un campo lumínico verdoso en cuyo centro aparecía la silueta negra de la cruz de hierro. Sin saberlo, acababa de sentar las bases de los viejos monitores de televisión CRT (del inglés Cathode Ray Tube).

Si el ánodo, en vez de ser una cruz, era un anillo, por su centro podía pasar un intenso chorro de electrones o rayo catódico. Si acercaba un imán al rayo, éste se desviaba tanto más cuanto mayor fuese la intensidad magnética. Tal como les contaba en un artículo anterior que ocurría en el cañón de los microscopios electrónicos.

Tubo de Crookes encendido

De este experimento, Plücker extrajo unas importantes deducciones: Que los electrones se propagan en línea recta; que los rayos catódicos pueden desviarse con un imán y que tienen carga eléctrica negativa; que son capaces de producir cambios químicos, térmicos y lumínicos sobre la materia en la que impactan y, finalmente, que el rayo de electrones es capaz de mover un molinillo de aspas de mica, de donde se infiere algo que no es moco de pavo: que los electrones tienen masa. Por si eso fuera poco, los rayos son capaces de impresionar placas fotográficas, ionizar el aire que atraviesan, calentar superficies por el calor producido con la transformación de la energía cinética del electrón en energía térmica, y producir luz fluorescente al incidir sobre pantallas de fósforo y algunos vidrios.

Si con un ánodo perforado conseguimos un fino rayo catódico que caiga sobre una pantalla con fósforo, se iluminará en ella un puntito de luz verde. Con dos plaquitas de condensadores variables, colocadas horizontalmente a la salida de rayo, podemos crear un campo magnético que desvíe el rayo hacia arriba o hacia debajo de forma controlada. Con otro par de plaquitas verticales podemos desviar el rayo a la derecha o izquierda y, en conjunto, podemos desviar a nuestro antojo el rayo a cualquier punto exacto de la pantalla. Así funcionaban todas las terminales CRT de pantalla verde que vieron la luz a finales de los años 40 y las primitivas televisiones de los 50.

Funcionamiento básico de un tubo de CRT de TV

Esos monitores eran también tubos de Crookes, pero enormes. Como el vacío creaba en su interior tenía presión negativa, su vidrio era muy grueso, especialmente en la parte frontal para evitar la implosión y, además, contenían una gran dosis de plomo, ya que se emitía también una pequeña cantidad de rayos-X. Por eso era más peligroso sentarse a un lado del monitor que enfrente, y aún lo era más el manipular su interior por el elevado voltaje (decenas de miles de voltios) de los condensadores.

Mi interés científico, acrecentado por las lecturas en el TBO de los experimentos del doctor Frank de Copenhague, hizo que, cuando hacia 1963, mis padres compraron el primer televisor, creo recordar que un Telefunken, me interesase casi más por su interior que por las mediocres imágenes que emitía. Pasaba mucho tiempo con ojo pegado a los agujeros de ventilación traseros preguntándome cómo demonios funcionaría aquella caja diabólica en cuyas tripas zumbaban los transformadores como abejas y decenas de válvulas emulaban una enorme colonia de luciérnagas.