CRONOLOGIA DO ELETROMAGNETISMO E DA DESCOBERTA DO ELÉTRON

~ 15 bilhões de anos atrás:

Início do Universo tal como o conhecemos (pelo modelo mais aceito do Big-Bang)

Século V A.C:

Tales observa, na Grécia, que o âmbar (elektron, em grego), quando atritado, atrai pedacinhos de palha ou de folhas secas.

1600:

William Gilbert estuda as propriedades magnéticas dos materiais em seu livro De Magnete. Mostra também que muitos outros objetos, além do âmbar, podem ser eletrificados. Propõe que os efeitos elétricos originam-se de um efluvium que rodeia o objeto eletrificado. Através de vários experimentos, chega à conclusão de que as atrações elétricas e magnéticas são de natureza diversa.

1640:

Niccolo Cabeo, um jesuíta italiano, descobre que dois corpos eletrificados podem se repelir.

1660:

Otto von Guericke constrói a primeira máquina eletrostática.

1704:

Newton em seu livro Ótica refere-se à eletricidade como um fluido sem peso.

1705:

O inglês Francis Hauksbee monta uma máquina eletrostática bem mais aperfeiçoada que a de von Guericke.

1729:

Os ingleses S. Gray e Wheler demonstram a existência de dois tipos de materiais: os condutores e os isolantes. Os efeitos elétricos podiam ser transmitidos pelos condutores (metais), que antes eram chamados de "não-elétricos" porque não se eletrificavam por atrito.

1733:

Charles du Fay inventa o primeiro eletrômetro (a folhas de ouro) para detectar e medir cargas elétricas. Com suas observações, chega à conclusão de que existem dois tipos de eletricidade: a vítrea e a resinosa.

1746:

Petrus van Musschenbroek inventa o primeiro condensador: a garrafa de Leyden. Descreve o primeiro choque elétrico que sofreu.

1751:

Benjamin Franklin publica o relato de suas muitas experiências com a eletricidade e de seus várias inventos correlatos. Demonstra que o raio é uma descarga elétrica muito forte. Defende a idéia de que a eletricidade é devida a um único fluido elétrico, que se conserva (conservação da carga).

1786:

Luigi Galvani observa a contração de uma pata de rã quando um corrente elétrica a atravessa. Cinco anos depois publicará o artigo De viribus electricitatis in motu musculari (Sobre as forças da eletricidade no movimento muscular), e defende a existência da "eletricidade animal".

1788:

Charles Coulomb mostra experimentalmente que a força elétrica cai com o quadrado da distância. Essa lei empírica havia sido também comprovada independentemente pelo inglês Henry Cavendish que, no entanto, não divulgou seus trabalhos.

1800:

Alessandro Volta inventa a pilha elétrica. Ao contrário de Volta, defendia a existência de uma "eletricidade metálica". Carlisle e Nicholson realizam a eletrólise da água.

1806:

Humphry Davy anuncia várias experiências feitas com a eletrólise e identifica vários metais novos.

1813:

Davy obtém o primeiro arco elétrico.

1820:

O dinamarquês Hans Christian Oersted observa a agulha de uma bússola se desvia quando passa uma corrente elétrica em um fio próximo. Conclui que uma corrente elétrica produz um campo magnético e aproxima novamente a eletricidade do magnetismo. O francês André Ampère estabelece, poucas semanas depois, uma teoria sobre a ação recíproca entre as correntes e os campos magnéticos.

1821:

Seebeck descobre o efeito termoelétrico.

1827:

Georg F. Ohm estabelece sua relação entre a diferença de potencial, a corrente e a resistência elétrica em um circuito.

1831:

Michael Faraday demonstra experimentalmente que a variação do campo magnético induz o aparecimento de uma corrente elétrica em um circuito. Essa descoberta torna possível o dínamo e o transformador. O americano Joseph Henry havia observado também o fenômeno da indução elétrica, mas não publicou seus resultados.

1832:

Faraday chega às suas duas leis da eletrólise.

1835:

Descargas elétricas luminosas, em gases rarefeitos, são observadas pela primeira vez por Faraday. Nota a existência de uma espaço escuro entre o anodo e o catodo.

1845:

Faraday mostra que o campo magnético altera a polarização da luz (Efeito Faraday). Discute o comportamento paramagnético ou diamagnético dos materiais. Wilhelm Weber supõe que a corrente em um fio consiste de movimentos iguais e opostos de partículas carregadas positivas e negativas; elabora também uma teoria eletromagnética.

1855:

Geissler inventa uma bomba de vácuo que usa uma coluna de mercúrio como um êmbolo e que permite atingir pressões muito mais baixas que as conseguidas anteriormente.

1858:

Julius Plücker observa, em um tubo de vidro a baixa pressão, o deslocamento das manchas fosforescentes (que aparecem no vidro), quando um ímã dele se aproxima. Registra também que o espaço escuro de Faraday torna-se maior com a redução da pressão do ar.

1865:

Após vários anos de estudos e reflexões, James Clerk Maxwell condensa as leis do eletromagnetismo nas famosas "equações de Maxwell". Faz a hipótese de que a luz é uma onda eletromagnética.

1869:

Johann Hittorf, discípulo de Plücker, mostra os raios que emanam do catodo (raios catódicos) se deslocam segundo linhas retas.

1871:

Eugen Goldstein, na Alemanha, faz uma série de experiências e conclui que os raios catódicos são emitidos perpendicularmente ao catodo, que suas propriedades são independentes da natureza do material do catodo e que podem produzir reações químicas. Cromwell Varley sugere que os raios catódicos poderiam ser constituídos de porções de matéria carregada negativamente.

1879:

William Crookes, com ampolas de vácuo aperfeiçoadas, estuda mais detidamente os raios catódicos. Conclui que eles, quando focalizados, podiam aquecer uma lâmina de metal e que exercem uma força, ou seja, podiam transportar momento linear. Ele sugere que os raios catódicos seriam moléculas de gás que tornavam-se carregadas negativmente pelo contato com o catodo e que eram, depois, repelidas por ele, adquirindo altas velocidades.

1880:

Goldstein e G. H. Wiedemann criticam o modelo de Crookes. Seus experimentos não detetam o efeito Doppler na luz dos raios catódicos.

1881:

O físico alemão Hermann Helmholtz defende a idéia de que a carga tem um valor mínimo, existindo portanto os "átomos de eletricidade".

1883:

Com experiências em tubos não evacuados suficientemente e com uma interpretação errônea, Hertz conclui que os raios catódicos não carregam cargas elétricas. Ele tentara medir a deflexão desses raios em um campo elétrico. A maioria dos físicos alemães (entre eles: Hertz, Goldstein, Wiedmann e Lenard) passam a defender uma natureza ondulatória para os raios catódicos. Os físicos ingleses, pelo contrário, defendem em sua maioria uma natureza corpuscular para os raios catódicos.

1884:

O inglês Arthur Schuster explica que a ausência do efeito Doppler não invalida o modelo corpuscular para os raios catódicos. Propõe que as partículas negativas que constituem os raios provem da dissociação de moléculas do gás; as partículas positivas seriam capturadas pelo catodo. Faz o primeiro uso quantitativo da deflexão magnética dos raios catódicos.

1886:

Heinrich Hertz confirma as previsões de Maxwell, produzindo e detectando experimentalmente as ondas eletromagnéticas.

1890:

Schuster usa a deflexão dos raios catódicos em campos magnéticos para estabelecer limites máximos e mínimos para a razão carga-massa dos constituintes dos raios catódicos.

1891:

O irlandês Johnstone Stoney cunha o termo "elétron" para designar a menor porção de carga negativa.

1892:

Hertz mostra que os raios catódicos podem atravessar placas finas de ouro. Hendrik Lorentz publica sua teoria das cargas elétricas.

1893:

Lenard dá prosseguimento aos experimentos de Hertz estudando a passagem de raios catódicos através de vários materiais. O fato de que os raios catódicos podiam atravessar folhas finas de metal era um argumento usado por Hertz e Lenard para defenderem a idéia de que os raios não eram partículas e sim ondas.

1894:

Thomson mede a velocidade dos raios catódicos e mostra que ela é bem menor que a velocidade da luz.

1895:

Em sua tese de doutorado, o francês Jean Perrin mostra experimentalmente que os raios catódicos são carregados negativamente.
Wilhelm Konrad Röntgen descobre os raios X quando trabalhava com o tubo de raios catódicos.

1896:

Pieter Zeeman descobre o efeito que leva o seu nome no qual as raias espectrais, emitidas pelos átomos, são afetadas na presença de campos magnéticos intensos.
O francês Henri Becquerel descobre a radioatividade.

1897:

Em janeiro, E. Wiechert mede o valor limite (inferior) para a razão carga-massa do elétron. Fala também dos raios catódicos como "átomos elétricos" e afirma sua universalidade, embora não se referindo a eles como constituintes dos átomos químicos.
No dia 30 de abril Thomson apresenta, na Conferência na Royal Institution, seus resultados e conclusões sobre a constituição corpuscular dos raios catódicos, que carregavam carga elétrica negativa. Usando campos elétricos e magnéticos defletores, mediu a razão carga-massa desses corpúsculos; concluiu que a massa deles é cerca de 1000 vezes menor que a do átomo de hidrogênio e propõs que eles são constituintes últimos presentes em toda matéria. Explicou também o experimento negativo de Hertz. Estes resultados conduziram a uma aceitação geral progressiva do modelo de partículas carregadas para os raios catódicos.
Zeeman e Lorentz explicam o efeito descoberto pelo primeiro com o uso da teoria do elétron desenvolvida por Lorentz; mostram que a razão carga-massa para as partículas carregadas que existiriam no átomo deve ser a mesma que a encontrada por Thomson.

1899:

Thomson, após dois anos de experiências, mede também a carga elétrica (média) desses corpúsculos. Mede também a razão carga-massa para as partículas emitidas fotoeletricamente e observa que ela tem o mesmo valor da razão para os corpúsculos dos raios catódicos. Identifica estes corpúsculos com o elétron, a unidade elementar de carga proposta por Helmholtz e batizada por Stoney.

1900:

Planck introduz a idéia da troca quantizada de energia, entre matéria e radiação, para explicar os fenômenso da radiação térmica.

1901:

Perrin propõe o modelo atômico de um núcleo positivo rodeado por elétrons negativos.

1903:

O físico japonês Nagaoka propõe também um modelo planetário para o átomo.

1904:

Surge o modelo de Thomson para o átomo.

1905:

Philip von Lenard recebe o prêmio Nobel por seus trabalhos sobre os raios catódicos realizados entre 1882 e 1905. Neles, medira, entre outros fenômenos, a absorção e penetração dos raios catódicos no ar e em vários outros materiais.
Einstein explica o efeito fotoelétrico com a hipótese dos quanta de luz.

1906:

O Prêmio Nobel é concedido a Thomson pela "descoberta do elétron".

1910:

Robert Millikan mede com grande precisão a carga elétrica de elétrons individuais.

1911:

Experimentos de Rutherford comprovam a existência de um núcleo atômico muito concentrado.

1913:

Niels Bohr propõe o seu modelo atômico, com os elétrons girando em torno de um núcleo positivo, em órbitas quantizadas.

1919:

Rutherford descobre o próton, partícula de carga positiva presente no núcleo de todos os átomos. Sua massa é cerca de 1836 vezes a massa do elétron.

1923:

O norte-americano Arthur Compton faz o experimento e explica o espalhamento de fótons (raios X) por elétrons.

1924:

Louis de Broglie propõe que a matéria, e em particular os elétrons, apresenta também comportamento ondulatório.

1925/1926:

A mecânica quântica é desenvolvida por Werner Heisenberg, Erwin Schrödinger, Paul Adrien Maurice Dirac, Max Born e outros.

1925:

George Uhlenbeck e Samuel Goudsmit propõem o conceito de spin do elétron para explicar certos experimentos. Pauli precisa o conceito e o formula matematicamente; estabelece também o seu princípio de exclusão para o elétron e para os férmions (partículas com spin semi-inteiro) em geral.

1927:

Clinton Joseph Davisson e Lester Germer, George P. Thomson (filho de J. J. Thomson) e A. Reid fazem experiências de difração com elétrons e demonstram o seu caráter ondulatório.

1926:

Dirac e Fermi introduzem a estatística adequada para os férmions.

1928:

Dirac escreve a equação relativística para o elétron.

1930:

Dirac propõe a existência da anti-matéria, com o elétron positivo.

1931:

Pauli prevê a existência de uma nova partícula: o neutrino.

1932:

O físico inglês James Chadwick descobre o nêutron, partícula de carga elétrica nula, que existe no núcleo dos átomos e que tem uma massa 1840 vezes maior que a do elétron.
Carl Anderson detecta o pósitron (antipartícula do elétron).

1937:

G. P. Thomson e C. J. Davisson recebem o Prêmio Nobel pelos seus experimentos de difração de elétrons.

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