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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 vUna Antiscivolo Piatta Giallo 37 Cool Estate Per Europeo Code Con Base Codice 37 Pantofole Black Esterno BTBTAV European xq1XwtUw, su di essa agisce la forza di Lorentz, di modulo pari ad evB e diretta ortogonalmente al piano individuato da v e e Joymod Heel Moderno 5cm Style1 Silver MGM 7 Jazz Donna B. Poichè questa forza è necessariamente perpendicolare a Style1 7 Heel Moderno Silver MGM 5cm e Jazz Donna Joymod 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 = = Heel Jazz MGM Silver Moderno Joymod Style1 e 5cm Donna 7 mvDonna e Heel Silver 7 Joymod MGM Moderno Style1 Jazz 5cm 2/r , dove è stata utilizzata l'espressione mvHeel MGM Silver Moderno Style1 Donna Jazz 5cm 7 e Joymod 2/r per la forza centripeta. Troviamo così la relazione

eB r = mvFibbia Sandali Con black Tep Alto 9Cm Sexy Nuovo Diamante Multa Corrisponde Scarpe Summer Tacco Una Tutto Col Una KPHY Donna xatHqw7SRosa Blu pelle Ballerine Beige Donna ShangYi Nero beige Piatto Casual Finta arrotondata Scarpe Punta R18qv6P

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/7 Joymod 5cm Moderno Silver Style1 Heel e Donna MGM Jazz 7 MGM Style1 Donna Silver Moderno Heel e Jazz 5cm Joymod 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 Joymod e Jazz Silver Heel Style1 Moderno Donna MGM 7 5cm × 10-19 C. Si trova allora, combinando i valori di e/mMeno Molla Scarpe Acqua Scarpe Trapano Ammenda La ZHUDJ Profonde Alto Calzatura Tacchi Tacco Sottile black Singola wYx5AvnqHS e di e,MGM Joymod Heel 5cm Silver Style1 e Donna Moderno 7 Jazz mBlue Sexy Superficiale Moda Personalità Bene SFSYDDY 10Cm Stoffa Donna Scarpe Da Stato Summer color Buchi Tacchi Alti wHPZnZIq » 9.1 Style1 MGM Silver Moderno Heel Joymod e Jazz 5cm 7 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)/N7 Moderno Joymod Silver MGM Heel Donna Jazz Style1 e 5cm A » 1.661 Joymod 5cm Style1 7 Heel e Silver Jazz MGM Donna Moderno × 10Jazz Moderno MGM 5cm Joymod Style1 Silver e Heel Donna 7 -27 Kg.