En primer lugar mi saludo respetuoso para toda la comunidad académica y científica de steemit, seguimos con el vínculo entre la óptica y la geometría, es decir, la óptica geométrica.

Introducción

Nuestras vidas están inmensamente influenciadas por la esencial acción de cualquier tipo de manifestación en forma de rayos o radiaciones como lo hemos podido ir demostrando a través de toda esta serie temática, en donde, la óptica geométrica nos ha brindado fundamentales principios físicos necesarios para el entendimiento de la formación de cualquier tipo de imágenes transportadas a través de rayos luminosos sobre todo los correspondientes a nuestra fracción espectral referencial, es decir, la luz blanca o visible.

De lo anterior, hemos ido en la búsqueda de otra forma de radiación bien sea de naturaleza electromagnética como lo es nuestra luz visible, pero también las encontramos de naturaleza corpuscular las cuales posee cantidad másica al momento de propagarse de un espacio-tiempo determinado a otro, al contrario de la electromagnéticas que solo transportan energía.

Podemos decir que nos hemos podido nutrir de espectaculares rayos o radiaciones tales como; rayos ultravioleta, infrarrojo, rayos X, gamma, microondas, ondas de radio, rayo láser, rayos alfa (α), betas (β) y cósmicos, vitales radiaciones en el desarrollo de cualquiera de nuestras cotidianas actividades, y además implementadas muchas de ellas para mejorar nuestra salud, a pesar de ser algunas ionizantes.

Con el presente artículo estaremos cerrando con esta nutrida y muy educativa serie temática, en donde, hemos podido lograr el extraordinario vínculo entre la ciencia física y su óptica con las matemáticas y su fundamental geometría, esta última herramienta primordial para el entendimiento abstracto de nuestro súper complejo pero fascinante universo, en el cual nos ha tocado desarrollar nuestras vidas.

Por lo tanto, siempre será importante tener presente que cualquier tipo de radiación será una forma de energía, y dicha energía se propaga o desplaza de un espacio-tiempo a otro bien sea de manera natural o artificial como se ha mostrado en muchos de los ejemplos anteriores en sus respectivos análisis, ya sean radiaciones relacionadas al espectro electromagnético como las de origen corpuscular ya antes expresadas.

Culminaremos esta serie siguiendo con la utilización del esencial principio de la conceptualización de rayo luminoso o radiaciones con propagación rectilínea, y claro está, implementando además cualquier tipo de enseñanza obtenida de nuestra fracción espectral (luz blanca o visible), y la misma ha ayudado a la ciencia a poder configurar el resto de los conocimientos relacionados a los innumerables fenómenos que a nuestro alrededor ocurren.

En esta ocasión conoceremos de manera general a una generación de rayos muy conocidos por nosotros, ya que desde algún tiempo atrás ha estado presente en nuestros hogares en aparatos o componentes electrónicos como el televisor o monitor para CPU, sabemos que dichos instrumentos electrónicos se convirtieron en partes esenciales de nuestras vidas debido a su utilidad bien sea para entretenernos, informarnos o educarnos, constituyéndose de esta manera en grandes avances tecnológicos para la época.

La televisión podemos decir que se origina gracias a la acción o el principio de formación de los rayos catódicos, recordando además que la transmisión de la señal de estos aparatos como el televisor se realiza gracias a la utilización de cierto rango del espectro electromagnético como las ondas de radios o específicamente de televisión, y a la vez el funcionamiento en cuanto a la generación de las imágenes se debe en gran medida a la implementación de rayos catódicos por lo menos en sus inicios en las antiguos aparatos.

Debemos recordar que los rayos X, fueron descubiertos por el físico alemán Roentgen cuando este se encontraba estudiando y analizando el comportamiento de un nuevo rayo para esa época, los rayos catódicos, por tanto, debemos destacar que durante la emisión o formación de rayos catódicos podemos obtener a los famosos rayos X, esto lo pudimos observar en el respectivo artículo relacionado a este tipo de radiación, es decir, rayos X.

Como todo en nuestra existencia, a lo largo de la historia vamos evolucionando en cualquier área, y la utilización de los tubos de rayos catódicos (TRC) constituyen uno de estos avances, por lo menos en la televisión y diversos dispositivos de salida para un ordenador o computador como los monitores, estos aparatos electrónicos han dejado de utilizar a los tubos de rayos catódicos.

Los TRC podemos decir que tienen su origen en el famoso tubo de William Crookes, más adelante se mostrara una imagen semejante a dicho tubo, en el área de la televisión a estos tubos por lo general se les conoce como tubo de imagen o específicamente pantalla, esta aplicación como expresamos da origen a la formación de las imágenes en estos famosos aparatos electrónicos, expandiéndose hacia otras aplicaciones tecnológicas.

Después de muchos años de estudio se comprobó que los rayos catódicos resultaron ser corrientes de electrones formadas entre el cátodo y ánodo dentro de un tubo de vidrio resistente al vacío como el utilizado por Crookes, este último además determino que estos rayos sin la presencia de un campo magnético se propagan en línea recta de manera normal o perpendicular a aquella superficie que contiene el cátodo que los origina, entre otras interesantes propiedades.

Los rayos catódicos

Los rayos catódicos al igual que las otras radiaciones ya estudiadas, podemos decir que han dejado o marcado su huella en nuestra historia, y de esta manera su utilidad se ha hecho sentir en gran cantidad de nuestras cotidianas actividades, al hablar de los rayos catódicos de una vez pensamos en la antigua televisión, y como no hacerlo si este aparato desde varias décadas atrás se ha convertido en un miembro de nuestra familia, sin dejar a un lado a los viejos monitores de los ordenadores o computadores, ambos aparatos electrónicos en nuestros días han evolucionado y ahora no implementan a estos tubos de rayos catódicos, pero dichos tubos marcaron el inicio de una fascinante época de nuestras vidas.

Es importante antes de mostrar un tubo similar de rayo catódico creado por Crookes, primeramente describir de manera general la formación o generación de estos tipos de rayos, por lo tanto, podemos expresar que necesitamos mencionar varios componentes involucrados en la generación de los rayos catódicos, entre los cuales tenemos; un tubo de vidrio resistente al vacío, en el interior del mismos tenemos al cátodo (-) y al ánodo (+), entre ellos se produce la corriente de electrones que dan origen a los rayos catódicos, a continuación mostraremos la formación de estos rayos partiendo del cátodo (-) hacía el ánodo (+) como podemos observar en la siguiente figura 1.

En la anterior figura 1, se observa cómo la nube de electrones que se originan en el cátodo (-), luego que este es calentado por un determinado filamento o resistencia eléctrica son atraídos por otro electrodo, el ánodo (+), originándose de esta manera la corriente de electrones visualizada en dicho proceso de formación de rayos catódicos.

Conozcamos aún más sobre estos rayos al mostrar el famoso tubo diseñado por Crookes, el cual es de cristal o vidrio muy resistente encontrándose casi en su totalidad al vacío, en donde, observaremos la presencia de un electrodo, cátodo (-) y de otro electrodo, ánodo (+), ambos unidos a un potencial eléctrico tanto negativo como positivo respectivamente, por tanto, cuando dicha diferencia de potencial es considerablemente alta se comienza a observar una fluorescencia como podemos ver en la siguiente figura 2.

A través de este tubo, William Crookes logro llevar a cabo gran cantidad de pruebas o experimentos de los cuales pudo determinar importantes propiedades relacionados a los rayos catódicos, entre las cuales podemos mencionar aspectos tales como, sin importar el material del cual este fabricado el cátodo (-), dicho elemento va a generar rayos catódicos con similar características, y los mismos rayos al no estar influenciados por algún campo magnéticos se propagan de manera rectilínea, tal y como lo hace nuestra fracción espectral electromagnética referencial.

Otro importante personaje histórico en el estudio de los rayos catódico fue J.J. Thomson, es relevante acotar que muchos debates ocasiono la naturaleza de los rayos catódicos, ya que muchos los percibían como un tipo de radiación electromagnética (por poseer características similares a la de la luz), esto condujo a Thomson a realizar otra cantidad de experimentos los cuales utilizo para convencer a sus colegas de la época, en donde, determinaba que dichos rayos eran y son partículas cargadas negativamente, por lo tanto, de manera general, son corriente o chorros de electrones como lo pudimos ver en la figura 1, es importante poder conocer otro tipo de tubo de rayos catódico similar al utilizado por Thomson durante sus experiencias como podemos observar en la siguiente figura 3.

Otra de las características o propiedades observadas por Crookes y que Thomson igualmente pudo comprobar es aquella relacionada a la acción de un determinado campo magnético sobre dichos rayos o corriente de electrones, dicho campo magnético logra cambiar o desviar la direccionalidad rectilínea de estos rayos catódicos como podemos visualizar en la siguiente figura 4.

Podemos expresar que dicha característica o propiedad acertadamente es utilizada en la generación de imágenes para la televisión, ya que de esta manera es posible hacer que los rayos catódicos puedan proyectar alguna imagen transportada al barrer ciertas áreas fotosensibles como las representadas en las pantallas de dichos aparatos electrónicos.

En nuestras casas encontramos la acción de los tubos de rayos catódicos, bien sea en viejos televisores o monitores de nuestro computador, esto nos convierte en testigos fidedignos de la utilidad de dichos rayos o radiaciones en nuestras vidas, a continuación mostraremos un ejemplo de la aplicación de estos rayos catódicos en uno no muy antiguo equipo de televisión como observaremos en la siguiente figura 5.

Podríamos decir que el anterior ejemplo representa un histórico hecho que nos permitió dar un gigantesco paso en el ámbito tecnológico relacionado en la transmisión de cualquier información o imagen desde un determinado lugar del planeta Tierra a otro, característica resaltante de los distintos rayos analizados en toda esta serie temática, es decir, su esencial utilidad en diferentes actividades relacionadas con el hombre.

Conclusión

Seguimos consolidando cualquier tipo de conocimiento extraído de nuestro majestuoso entorno, con la presente entrega cerramos con esta maravillosa serie temática, en donde, hemos disfrutado de las extraordinarias bondades ofrecidas principalmente por la óptica geométrica, y en dicho recorrido también pudimos contar con la participación de la óptica física, ambas pilares fundamentales de la ciencia óptica.

Cuando nos referimos a cualquier tipo de rayo estamos relacionándonos con esenciales fenómenos físicos con gran influencia en el desarrollo de toda la humanidad, podemos decir que el origen de estos rayos o radiaciones las hemos podido encontrar tanto de forma natural como artificial, lo cierto es que el hombre con la implementación de la ciencia ha podido colocar estos conocimientos para el beneficios de todos nosotros, y ejemplos hemos encontrado de sobra en el transcurrir de esta serie.

Nadie puede negar que el fenómeno de la luz es imprescindible tanto para las especies vivientes del planeta Tierra como para todo el universo, de manera general podemos decir que a través de la luz es posible la generación de las distintas imágenes que desde nuestro exterior pueden proyectarse en nuestra retina al pasar por nuestros sistemas ópticos naturales (ojos), todo lo antes expuesto utilizando a extraordinarios principios de la óptica geométrica como el de la reflexión, refracción y la conceptualización de rayo luminoso con propagación rectilínea.

Estos últimos fenómenos lo pudimos encontrar en la utilización de los rayos catódicos en aparatos electrónicos como los antiguos televisores por nombrar un importante ejemplo, estos rayos considerados en un principio como posibles radiaciones electromagnéticas debido a su relación en comportamiento con la luz blanca o visible, sin embargo, J.J. Thomson realizando una serie de experiencias o experimentos logro convencer a los físicos de la época que estas manifestaciones eran una corriente o chorro de electrones emitidos desde una cátodo (-) hacia otro electrodo, un ánodo (+).

Lo antes expresado lo pudimos visualizar de mejor forma en la figura 1 del presente artículo, y su aplicación se observó en cada una de las posteriores figuras 2, 3, y 5, de esta manera conocimos a otro rayo o radiación con implementación en nuestras actividades, los rayos catódicos, y con estos rayos nos despedimos de esta muy nutrida serie temática, un maravilloso recorrido por el mundo de la óptica y su vital fenómeno de la luz.

A continuación les dejo un compilado de imágenes representativas de cada parte que integran a esta serie temática, resaltando además la utilización de las formas geométricas para la realización de cada una de mis imágenes, y con esto otra inyección de geometría a toda esta serie temática, espero disfruten de este consolidado de imágenes.

Agradecimientos……

En primer lugar a Dios que todo lo puede, a mi esposa (Yanexy) y mi encantadora hija (Nicole) quienes me apoyan incondicionalmente en todos los aspecto de mi vida, resaltando que Nicole ha estado presente en algunas imágenes de mis artículos, también agradecido enormemente con #STEM-Espanol y sus dedicados manager @carloserp-2000 y @iamphysical, ambos con sus exigencias y acertadas recomendaciones hacen que podamos mejorar y crecer en cualquier aspecto de nuestras vidas y por supuesto en steemit.

Es imposible dejar a un lado el valioso y esencial apoyo de nuestra comunidad madre #steemstem, como de las comunidades o cuentas amigas; #curie, #cervantes, #entropia, #steemitasclub, #curangel, #tipu y #nucleo-fse, así como a todos aquellos usuarios que de manera particular me han brindan su gran apoyo, gracias por su ayuda amigos un abrazo fraterno para todos y éxitos.

Hasta otra entrega mis queridos y apreciados lectores de steemit.

Nota: Todas las imágenes de mi autoría fueron elaboradas usando las aplicaciones Paint, Power Point y el gif animado fue elaborado con la aplicación de PhotoScape, las imágenes fotografías utilizadas en la figura 5, fueron captadas por el instrumento óptico (cámara fotográfica) del teléfono celular ZTE BLU Life Play 2.

Referencias Bibliográficas

[1]Charles H. Lehmann. Geometría analítica

[2]TUBOS DE RAYOS CATÓDICOS

[3]Los rayos catódicos

[4]Rayos catódicos

[5]Óptica geométrica