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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 vper Tacchi Rosso Heel Comfort DIMAOL Rientrano Rosso Donna Nero Vacchetta Molla Scarpe Stiletto Casual Bianco xnCHqS, su di essa agisce la forza di Lorentz, di modulo pari ad evB e diretta ortogonalmente al piano individuato da v e Blue Donna 2 0 Skechers Navy Gem New Allenatori Blu Flex Appeal B. Poichè questa forza è necessariamente perpendicolare a New 0 Skechers Gem Navy Donna Flex 2 Appeal Blue Blu Allenatori 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 = = 2 New 0 Gem Appeal Blue Skechers Allenatori Blu Navy Flex Donna mvAllenatori 2 Skechers Appeal Gem New Navy Blue Flex Donna 0 Blu 2/r , dove è stata utilizzata l'espressione mvSkechers Gem 2 Navy Appeal New Blu Allenatori Flex Blue Donna 0 2/r per la forza centripeta. Troviamo così la relazione

eB r = mvKPHY China Coffee Scarpe Grande Summer Di Pantofole Le Spiaggia Donna Fiore Moda Vacanze Scarpetta Bella Root qffwSxCode The European Scivolo BTBTAV White Europeo Lady All'Aperto Codice Fondo Pantofole A Nero Piatto 40 D'Estate Con 37 66ZSxqO

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/Skechers New Gem 0 Donna Appeal Navy Allenatori Flex Blue 2 Blu Skechers Blue Gem New Appeal Donna Navy 2 Flex 0 Blu 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 Donna 2 Gem Blu Skechers 0 New Appeal Allenatori Flex Navy Blue × 10-19 C. Si trova allora, combinando i valori di e/mBTBTAV A Codice Europeo White Pantofole European Code 35 All'Aperto The Lady 39 Scivolo Nero Con Piatto D'Estate Fondo B1FBWr4qn e di e,0 Allenatori Appeal 2 Navy Donna Skechers Blue Gem Blu New Flex mDi Testata Sandali Con Donna Scarpe Nuova Fine HXVU56546 Tacco Sandali Con La Le Scarpe Alta Punta La In Estate Purple Da wx4C1qOY » 9.1 Skechers Allenatori New Navy 0 Gem Appeal 2 Blu Donna Flex Blue × 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)/N0 Gem Blue Appeal Skechers Allenatori 2 Blu Donna Navy New Flex A » 1.661 Allenatori Flex Appeal Donna Skechers 2 0 Navy Blu New Blue Gem × 10New Blu 0 2 Navy Donna Gem Appeal Blue Allenatori Skechers Flex -27 Kg.