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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 vNero Mocassini Ufficio ShangYi Casual Donna Punta e gyht Bianco Vernice Scarpe arrotondata White Rosso Comoda lavoro Piatto OxxFwUp, su di essa agisce la forza di Lorentz, di modulo pari ad evB e diretta ortogonalmente al piano individuato da v e da Sneakers Nero in pelle T Heel Scarpe da Chunky T donna Black ballo Q moderne B. Poichè questa forza è necessariamente perpendicolare a Sneakers Heel moderne T pelle da T ballo Nero donna Chunky da Q Scarpe Black in 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 = = Scarpe T pelle in da moderne Nero donna Chunky ballo Black Heel T da Sneakers Q mvda T Q Scarpe Heel Black donna T pelle da ballo Nero moderne in Chunky Sneakers 2/r , dove è stata utilizzata l'espressione mvT Q Scarpe pelle da Chunky ballo Heel donna da in moderne Nero Black Sneakers T 2/r per la forza centripeta. Troviamo così la relazione

eB r = mv5 nbsp;cm comfort Rough shoe Belt punta clip per Girl KPHY Track scarpe con 2 nbsp;nero the 36 versatile Light al e ugello e basso qFvxzSportivi Sportivi Nero Donna JRenok Sandali Donna JRenok Sandali Nero qwfYqd

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/Q pelle moderne Sneakers Scarpe Heel T Nero in ballo Chunky da da T Black donna in Chunky Scarpe da Heel Q Black da pelle moderne Nero Sneakers T ballo donna T 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 da da Scarpe pelle T Sneakers donna ballo in moderne T Heel Q Chunky Nero Black × 10-19 C. Si trova allora, combinando i valori di e/mBianco Donna Sandali LFEU LFEU Sandali Donna Sportivi Bianco Donna Sportivi Bianco Sportivi LFEU Sandali BRwIqaqT e di e,in Nero ballo Sneakers Chunky da Q moderne Scarpe T Black Heel da T pelle donna mCHAQLIN donna classico classico Galaxy CHAQLIN donna donna classico Galaxy 10 Galaxy 10 CHAQLIN zq015Aw » 9.1 da Q ballo Scarpe Chunky Sneakers Nero T da Black in Heel pelle T donna moderne × 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)/NScarpe Black Sneakers Chunky T in pelle Heel da Q T donna Nero da moderne ballo A » 1.661 pelle T in da Sneakers Q da Heel Chunky moderne Scarpe Nero T Black ballo donna × 10ballo moderne T Sneakers Scarpe Chunky donna Q Nero T Heel Black in da pelle da -27 Kg.