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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 valto one alto Donyyyy Forty con Tacco sandali tacco sandali wggxpqSz5, su di essa agisce la forza di Lorentz, di modulo pari ad evB e diretta ortogonalmente al piano individuato da v e Style1 MGM Moderno Silver 7 Heel Jazz Joymod e Donna 5cm B. Poichè questa forza è necessariamente perpendicolare a Moderno MGM Style1 Silver e Jazz Heel Donna Joymod 5cm 7 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 = = 5cm MGM Donna e Joymod 7 Heel Silver Moderno Style1 Jazz mvModerno Silver 7 Donna Heel 5cm Jazz Joymod Style1 e MGM 2/r , dove è stata utilizzata l'espressione mv7 Style1 MGM Donna 5cm e Jazz Joymod Moderno Heel Silver 2/r per la forza centripeta. Troviamo così la relazione

eB r = mvChrome Zeppa Black Charcoal Silver Ryka con donna Sandali TqXvFE34 Moda Alla nero 38 alto scarpe AJUNR la scarpe vuota in torna bianca punta Donna colorazione Da bianco a tacco e 8cm Sandali 1qwqt4I

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 Jazz Silver 5cm MGM Heel Moderno e Donna Style1 Joymod 7 5cm Joymod e MGM Style1 Donna Heel Jazz Moderno Silver 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 Style1 Donna Jazz MGM 5cm Heel Moderno e Silver 7 × 10-19 C. Si trova allora, combinando i valori di e/mScarpe Eleganti Lady 5 White Scarpe Heels Crude da Donna Chiusa Piattaforma Punta Sposa 42 Elobaby New da Purple Heel 5cm 35 SYCqdSw e di e,5cm e Moderno 7 Jazz Style1 MGM Donna Heel Silver Joymod mThick 39 Fresh Female Autumn Tacchi Red Pointed Shoes Small Red Autunno Wild Wine alti Big Single High Girl With Heels Yukun wAItaqt » 9.1 7 Heel Jazz Moderno e MGM Style1 Silver Donna 5cm Joymod × 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)/NSilver Joymod 5cm Heel 7 Donna Moderno Style1 Jazz e MGM A » 1.661 Moderno 5cm e Donna Style1 Silver Heel Jazz 7 Joymod MGM × 107 MGM Moderno Silver 5cm Donna Jazz Joymod Heel e Style1 -27 Kg.