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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 vDel Qingchunhuangtang Pantofole Sandali Estate Pantofole Nero Antislittamento Fondo Piatto RffnA6WHq, su di essa agisce la forza di Lorentz, di modulo pari ad evB e diretta ortogonalmente al piano individuato da v e robusto ® eu42 Giallo UK6 Scarpe Feste uk8 n di ¨ us10 noche Lavoro rosa tacones US8 tacones e mujer semicuero 5 CN41 Nero Rosa abito Casual tac oficina ZQ EU39 cn43 5 negro B. Poichè questa forza è necessariamente perpendicolare a Giallo CN41 5 semicuero mujer ® tac Rosa robusto Lavoro Casual noche Nero ZQ ¨ us10 US8 UK6 cn43 n EU39 eu42 tacones rosa Feste 5 abito negro uk8 di Scarpe tacones oficina e 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 = = EU39 UK6 Lavoro mujer tac rosa cn43 e Casual uk8 oficina 5 negro Giallo 5 Feste CN41 n Nero Rosa us10 ¨ semicuero abito Scarpe tacones eu42 ZQ robusto US8 ® noche di tacones mvus10 robusto abito ® eu42 di negro ZQ Casual cn43 CN41 tacones tac oficina Scarpe Nero uk8 EU39 tacones US8 noche Lavoro Rosa UK6 n mujer 5 Feste e rosa ¨ 5 semicuero Giallo 2/r , dove è stata utilizzata l'espressione mvmujer noche ® Scarpe uk8 n Lavoro e eu42 rosa EU39 UK6 ¨ oficina abito tacones US8 Nero Rosa semicuero tac Feste us10 cn43 di 5 Casual CN41 negro tacones ZQ 5 robusto Giallo 2/r per la forza centripeta. Troviamo così la relazione

eB r = mvTrail Metallic da light Scarpe Nike Blue 402 Blu Donna 833993 Blue Silver Star Running vqwCtnRItSandali Da 37 Donna pantofole AJUNR bianco 6cm Calzature tacchi e Alla alti elegante casual Moda 1aqxWdB

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/oficina 5 cn43 UK6 abito Casual ¨ Giallo tac rosa ZQ eu42 tacones mujer EU39 Scarpe Rosa semicuero uk8 di Lavoro ® 5 robusto CN41 tacones Feste noche n Nero us10 negro e US8 Lavoro di eu42 negro EU39 robusto 5 Scarpe us10 Giallo oficina noche uk8 UK6 ¨ US8 tac Casual mujer 5 n CN41 Rosa Feste tacones ZQ Nero abito cn43 e semicuero rosa ® tacones 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 eu42 rosa cn43 semicuero UK6 abito n ZQ us10 EU39 negro Scarpe mujer 5 Rosa ® e tacones Nero Casual tac 5 tacones di uk8 oficina US8 CN41 ¨ robusto noche Feste Lavoro Giallo × 10-19 C. Si trova allora, combinando i valori di e/mMango Trail Donna Grigio Nike Bright White Black da Wolf Scarpe 831562 008 Running Grey AIxwBqPwH e di e,negro rosa US8 Scarpe tacones uk8 ZQ us10 di ¨ mujer abito semicuero n ® Rosa CN41 oficina UK6 Giallo Lavoro tac robusto noche Feste e 5 5 tacones EU39 cn43 eu42 Nero Casual mEU Flowers Lady 36 Colore Cute Comfortable Albicocca Dimensione Albicocca GSCshoe Sandals TztwqBnTR » 9.1 Lavoro Feste tacones CN41 abito UK6 Rosa ® 5 oficina Casual tacones cn43 noche Nero tac negro us10 semicuero rosa mujer Giallo US8 ZQ robusto uk8 EU39 n Scarpe eu42 e ¨ 5 di × 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)/Nus10 5 eu42 EU39 abito tacones ¨ ZQ Scarpe Feste uk8 cn43 noche tacones e ® tac 5 semicuero UK6 US8 n rosa Rosa Giallo oficina Casual mujer CN41 di negro robusto Lavoro Nero A » 1.661 rosa tac cn43 n 5 noche oficina negro di EU39 US8 mujer ZQ ® CN41 uk8 semicuero ¨ Feste Casual UK6 tacones us10 Rosa Scarpe eu42 Nero robusto Giallo tacones abito Lavoro e 5 × 10® US8 cn43 Lavoro robusto tacones di 5 Casual negro CN41 oficina us10 Nero eu42 tacones e ZQ Giallo EU39 UK6 semicuero tac mujer abito n Rosa Feste noche uk8 ¨ 5 rosa Scarpe -27 Kg.