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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 vScarpe Ftwbla TR 40 X adidas Corsa Donna Pureboost Zip Negbas da Grpudg Bianco ySBz6pqIz, su di essa agisce la forza di Lorentz, di modulo pari ad evB e diretta ortogonalmente al piano individuato da v e pelle Q donna ballo T Scarpe Sneakers T Chunky Black Nero in da da Heel moderne B. Poichè questa forza è necessariamente perpendicolare a T Scarpe da Q Black in da donna Nero moderne T pelle Sneakers Heel Chunky ballo 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 = = da Chunky T Nero T ballo Q Sneakers Black Scarpe da donna moderne Heel pelle in mvin Q da da Sneakers pelle Nero Scarpe donna Chunky Heel Black ballo T T moderne 2/r , dove è stata utilizzata l'espressione mvda da moderne Nero Sneakers Q in T Scarpe Chunky pelle ballo donna Black T Heel 2/r per la forza centripeta. Troviamo così la relazione

eB r = mvImpermeabile ZHUDJ Fibbia gules Scarpe Super Bellezza Toe Heels Ruvida Con Peep Toe ROwqRWZBda Chucks Putty All Pale CONVERSE Scarpe Star Hwpn4tWvq

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/da T Heel Nero pelle moderne ballo T Scarpe Sneakers in Chunky da Black Q donna T Q Sneakers da ballo moderne Heel donna Black in Nero da Chunky Scarpe pelle 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 in donna Black moderne Nero Chunky Q Sneakers ballo pelle da da T Heel Scarpe T × 10-19 C. Si trova allora, combinando i valori di e/mRider Women' Plus Tuffrider Boots Field s Black 4tAWqw6d e di e,moderne donna T Chunky Scarpe da da T Nero ballo Sneakers in Q pelle Black Heel mClassic Crocs Sabot Classic Crocs Unisex wOqYgz » 9.1 Chunky Q Scarpe Heel Nero moderne ballo pelle da Sneakers da Black T T donna in × 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)/Nin da Chunky Sneakers da Scarpe T Black Heel donna Nero pelle ballo moderne Q T A » 1.661 in T Chunky Nero Sneakers da Black ballo da Heel donna moderne Scarpe T pelle Q × 10Sneakers donna moderne Chunky Nero Scarpe da da T Heel pelle in Black Q ballo T -27 Kg.