Flusso di raggi che fluiscono dall'elettrodo negativo o
catodo verso l'anodo, qualora si faccia passare una scarica elettrica in un tubo
di vetro, provvisto di elettrodi, nel quale sia stata fatta una rarefazione
estrema. Tale flusso consiste in una corrente di elettroni, ossia di cariche di
elettricità negativa. Il passaggio di elettricità in un tubo
contenente un gas rarefatto (fino a valori della pressione non superiore a 0,1
mm di mercurio) provoca l'emissione da parte del catodo di una corrente
elettronica costituente appunto i
r.c. Per valori della pressione del gas
aggirantisi sui 0,02 mm di mercurio, incominciano ad osservarsi fenomeni di
luminescenza di tonalità variabile, a seconda della natura del gas
impiegato. Continuando ad abbassare la pressione, la luminescenza va
continuamente mutando aspetto fino a quando, raggiunto il valore di 0,001 mm di
mercurio, si riduce ad un alone violaceo intorno al catodo dell'ampolla.
Attualmente si possono anche produrre
r.c. ricorrendo ad un semplice
filamento metallico caldo dinanzi al quale è disposto un diaframma
mantenuto ad un potenziale positivo regolabile come si vuole. In tal modo si
possono regolare la velocità e la direzione delle radiazioni emesse dal
filamento. I
r.c. furono scoperti dal fisico Hittford intorno al 1870; la
enunciazione teorica della teoria si deve al fisico inglese Crookes qualche anno
dopo. Il fenomeno della loro emissione si spiega per l'effetto che raggiunge
l'alta tensione applicata, di dissociare atomi del gas rarefatto e atomi dello
stesso catodo. Gli elettroni liberati dall'atomo sono fortemente respinti dal
catodo di direzione normale alla sua superficie e questo spiega la loro elevata
velocità dai 30.000 ai 60.000 km al secondo. Il loro movimento avviene in
linea retta. Tra le fondamentali loro proprietà ci sono, oltre alla
produzione di effetti chimici, tra i quali l'impressione di lastre fotografiche,
la capacità di attraversare corpi solidi, quella di trasportare
elettricità negativa e, più importante tra tutte, la
proprietà di dare origine ai raggi X.