
Em 1861, descobriu um elemento que tinha uma linha de emissão verde brilhante no seu espectro, ao qual deu o nome de tálio, do grego thalos, um broto verde, que é o elemento químico de número atómico 81. Também identificou a primeira amostra conhecida de hélio, em 1895. Foi o inventor do radiômetro de Crookes, vendido ainda como uma novidade, e desenvolveu os tubos de Crookes, investigando os raios canal.
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Em suas investigações sobre a condutividade da eletricidade em gases sob baixa pressão, descobriu que, à medida que se diminuía a pressão, o elétrodo negativo parece emitir raios (os chamados raios catódicos, que hoje se sabe tratarem-se de um feixe de elétrons livres, utilizado nos dispositivos de vídeo padrão CRT). Como esses exemplos mostram, Crookes foi um pioneiro na construção e no uso de tubos de vácuo para estudar fenômenos físicos. Foi, por conseguinte, um dos primeiros cientistas a investigar o que hoje é chamado de plasmas. Também criou um dos primeiros instrumentos para estudar a radioatividade nuclear, o assim-chamado espintariscópio.
No Espiritismo
Em 1870 Crookes decidiu que a ciência tinha a obrigação de estudar os fenômenos associados com o Espiritualismo (Crookes, 1870). A julgar por cartas de família, Crookes já tinha desenvolvido uma visão favorável ao Espiritualismo por volta de 1860 (Doyle, 1926: volume 1, 232-233). No entanto, ele estava determinado a conduzir sua investigação de forma imparcial e descreveu as condições que ele impunha aos médiuns da seguinte forma: "Deve ser na minha própria casa e com minha própria seleção de amigos e espectadores, sob minhas próprias condições e podendo eu fazer o que achar melhor quanto a dispositivos" (Doyle, 1926: volume 1, 177). ...
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