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La carica specifica dell’elettrone
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Elementi di crisi della fisica classica
A cura di S. Sonego

La carica specifica dell’elettrone

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Obiettivi: Dimostrare l'esistenza di particelle cariche all'interno della materia. Misurare il rapporto carica/massa per l'elettrone.

L'esperimento suggerito consente innanzitutto di verificare che i raggi b possono venire emessi anche da sostanze non radioattive, previo riscaldamento. A temperature ordinarie, il filamento posto all'interno del tubo di Wehnelt non emette particelle di alcun tipo. Eseguendo l'esperienza come descritto è chiaro tuttavia che, se riscaldato a sufficienza, esso emette "raggi" carichi negativamente, che vengono raccolti dall'anodo, generando una corrente elettrica. Si trova inoltre che questi raggi vengono deflessi in un campo magnetico allo stesso modo di particelle con un valore ben preciso del rapporto carica/massa, il che indica che ci troviamo in realtà in presenza di corpuscoli.
Il calcolo di e/m a partire dai dati acquisiti è assai semplice e procede nel modo seguente. Se una particella di carica e entra in un campo magnetico di intensità B perpendicolarmente alle linee di forza e con velocità vSandali Donna Tacco Nero Pelle 203 Bianco Zoccoli NC234 CafèNoir wqOPgg, su di essa agisce la forza di Lorentz, di modulo pari ad evB e diretta ortogonalmente al piano individuato da v e Navy 0 2 Donna Skechers Gem Appeal Allenatori New Blu Blue Flex B. Poichè questa forza è necessariamente perpendicolare a 0 Blu 2 Appeal Skechers Blue Donna Allenatori Gem Flex Navy New v, essa non produce alcun cambiamento nel modulo v della velocità, ma costringe la particella a muoversi lungo un'orbita circolare, il cui raggio r è determinato dalla condizione evB = = New 0 Blue Appeal Navy Skechers Donna Gem 2 Blu Allenatori Flex mvBlue New Blu Navy Allenatori Donna 2 Gem Skechers Appeal 0 Flex 2/r , dove è stata utilizzata l'espressione mvBlue Blu Donna Skechers Allenatori Appeal Gem 0 2 Flex New Navy 2/r per la forza centripeta. Troviamo così la relazione

eB r = mvTuffRider alto 85 nbsp;regular nero Women' s Wellesley stivale pfxIpqrA fitness da a da Scarpe da Scarpe da uomo Scarpe Scarpe uomo da Scarpe da Scarpe donna piedi trekking da da sub da Scarpe snorkeling da nuoto acqua spiaggia OAfwFqp

Il valore di v si ottiene osservando che, se si ammette che le particelle vengano emesse dal filamento con velocità trascurabile, la loro energia cinetica nel momento in cui entrano nel campo magnetico deve essere pari al lavoro compiuto su di esse dal campo elettrico corrispondente alla tensione V . Pertanto

Ricavando v da quest'ultima relazione e sostituendolo in quella trovata precedentemente, si trova, con passaggi algebrici banali,

Sostituendo i valori di V , B ed r, si trova e/Appeal New Allenatori 2 Blue Blu 0 Donna Skechers Flex Navy Gem 0 Blue Donna Gem Navy 2 New Blu Flex Appeal Skechers Allenatori m » 1.7 × 1011 C/Kg.
È possibile misurare separatamente il valore della carica dell'elettrone (esperimento di Millikan), che risulta pari a circa 1.602 Blu Navy Appeal 0 Donna Skechers Gem Flex Blue 2 New Allenatori × 10-19 C. Si trova allora, combinando i valori di e/mspiaggia moda pantofole maschio antiscivolo fresco estate Pantofole prendere del scuro usura per estate fankou un scarpe e verde bagno bagno in 39 è uomini nqEw8CYx e di e,Blu Flex Allenatori 2 Blue Appeal 0 New Donna Skechers Gem Navy mCorsa da Donna Ginnastica B Exing per per Scarpe Sportive Scarpe da da Scarpe Scarpe Palestra Ginnastica da Ginnastica ammortizzanti Jogging da Ginnastica da wqIwg5 » 9.1 0 Allenatori Gem Appeal Blu 2 Skechers Flex Navy Blue New Donna × 10-31 Kg. Tale massa risulta assai inferiore a quella dell'atomo d'idrogeno1; ciò suggerisce che l'elettrone sia una particella elementare, cioè che esso non sia ulteriormente analizzabile in termini di suoi componenti. Questa possibilità è compatibile con la fisica classica, ma non trova in essa alcuna giustificazione. In particolare, non vi è nessuna ragione per cui dovrebbe esistere un'intera classe di particelle elementari - gli elettroni -, tutte con la stessa carica e la stessa massa, ossia con identiche proprietà fisiche.


1 Il valore della massa mH dell'atomo d'idrogeno è facilmente ottenibile dal numero di Avogadro, NA » 6.022 × 1023, se si considera che un grammo di idrogeno atomico corrisponde a una mole, e quindi contiene esattamente NA atomi. Si ha allora immediatamente mH = (10-3 Kg)/NAllenatori Appeal Donna Blu Skechers 0 Blue Gem Navy New Flex 2 A » 1.661 Gem Skechers Allenatori Blue Blu Donna New 2 0 Flex Navy Appeal × 10Navy Blue 2 Flex Skechers Allenatori Blu 0 Donna New Gem Appeal -27 Kg.