¿Qué experimentos llevaron al signo de la carga del electrón?

El famoso experimento de la gota de aceite de Millikan en 1908 determinó que la magnitud de la carga del electrón era 1,59*10^(-19) C. Sin embargo, era bien sabido que el electrón tiene una carga negativa. Aunque no existe una definición de carga per se , la identificación experimental original sigue siendo el experimento de Franklin, es decir, cada vez que se frota un vidrio con seda, el vidrio se carga negativamente. Estoy buscando esos experimentos originales que mostraron que la carga en el electrón se comportaba de la misma manera que una barra de vidrio frotada con seda. Gracias

El signo de carga se determina en experimentos de electrólisis.
Me temo que esto no es correcto. La electrólisis no tenía nada que ver con el signo de la carga del electrón al principio. El signo del electrón debe haber sido determinado por experimentos electrostáticos.
En la electrólisis, los iones de un signo se acumulan en un lado y los iones de otro signo en el otro. El signo de un ion está determinado por si tiene uno o varios electrones adicionales o uno o varios electrones deficientes. Por lo tanto, CUALQUIER experimento con electrólisis te da inmediatamente el signo de la carga del electrón.
Estimado Alexandre, soy químico de formación con una década en este campo. Puedo confirmar que el experimento electrolítico no condujo a la determinación del signo del electrón. Los primeros experimentos debieron ser realizados por físicos en electrostática. El signo del ion y el signo del electrón es como una paradoja del huevo y la gallina. ¿Cómo sabemos el signo del ion, porque el signo del electrón es negativo? Ves que es un argumento circular.
La electrostática no ayuda porque no se pueden aislar los electrones. Me refiero a los primeros experimentos.
Los primeros electroscopios eran el único medio para determinar el signo de la carga en un objeto y todavía se usan hoy en día en demostraciones. No es necesario aislar los electrones. Cargarías un objeto y compararías su comportamiento con una barra de vidrio cargada. Los electroscopios más sofisticados incluyeron el electrómetro de cuadrante en el siglo XIX.
Tal vez me esté perdiendo algo, pero en los primeros días la gente pensaba en la electricidad como un fluido , y había controversia sobre si había un solo fluido (Franklin) o dos. Franklin, y muchos después de él, pensaron que la corriente eléctrica, de hecho, estaba cargada positivamente . Pero una vez que la noción de electrón ganó vigencia, Crookes demostró que su carga debe ser negativa mediante el uso de la desviación de los rayos catódicos en 1870-s, por ejemplo.
@METRO. Farouq: Este es el mismo círculo vicioso: cuando carga un objeto para insertarlo en su electroscopio, ¿cómo sabe si agrega electrones o los resta? Parece (del artículo de Wikipedia "Electron") que el signo de carga no se conocía hasta que los electrones pudieran aislarse (en haces electrónicos).
@AlexandreEremenko, déjame hacerte una pregunta interesante en tu línea de pensamiento. ¿Cómo descubrieron los físicos de principios de los siglos VIII y XIX que un terminal de la celda tiene carga negativa y un extremo tiene carga positiva? Me tomó varios años y discusiones de un historiador en Berkeley. No fue electrólisis. Tiene razón cuando dice que los electrones deben haber sido aislados, muy probablemente en los tubos de rayos catódicos.
@ Conifold, creo que tenemos que buscar artículos anteriores sobre rayos catódicos y su desviación electrostática. La idea central tiene sentido, pero estoy buscando el aparato exacto que condujo de manera concluyente al signo de la carga del electrón.
@METRO. Farook: Esto parece ser correcto. Hasta los experimentos con tubos de rayos catódicos no sabían cuál es el signo de la carga de los electrones. Y la convención de signos era puramente arbitraria.
Sí, Alexandre, es sorprendente que todavía no tengamos una definición del cargo hoy. Es una propiedad, se podría haber llamado verde y amarillo. Todos sabemos que tenemos dos tipos, uno que se comporta como una varilla de vidrio frotada con seda y el otro con ámbar. Esta sigue siendo la definición "experimental" de carga positiva y negativa en la actualidad. Vea el experimento de Perrin a continuación.

Respuestas (2)

Creo que tenemos una respuesta. El artículo original está en francés por Perrin. La traducción está en Nature (1896). NUEVOS EXPERIMENTOS SOBRE LOS RAYOS KATHODE Jean Perrin. Es un artículo de dos páginas. https://www.nature.com/articles/053298a0

Con la ayuda de la desviación magnética, dirigió los rayos catódicos a un electroscopio conectado a un cilindro de Faraday (ver Figura 1). Es un buen experimento. Al final concluye: "En resumen, el cilindro de Faraday se cargó negativamente cuando los rayos catódicos entraron en él, y solo cuando entraron en él; los rayos katodos se cargaron entonces con electricidad negativa (el énfasis es suyo). Él no da la detalles de su electroscopio Sin embargo, probar el signo del electroscopio fue más bien un experimento elemental con varillas cargadas.

Creo que esto se remonta al efecto Hall. El experimento original, realizado por Hall en 1879, permite la determinación de las densidades de los portadores . Sin embargo, el artículo original de Hall no menciona esta aplicación, por lo que no está claro con qué rapidez se determinaron las densidades de los portadores utilizando este método, aunque uno pensaría que esto se hizo antes de que Perrin hiciera su propio trabajo aproximadamente 17 años después, como se menciona en otra respuesta. .

Perrin no cita a Hall. En la década de 1870, los centros de Física estaban en Europa y probablemente el suyo no recibió atención inmediata. Lamentablemente, se cita solo 23 veces.
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