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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 vda amp;QING scarpe new moda LTQ donna stile a comode scarpe da tendina ricamate Scarpe suola red ballo etnico pvRWd6qwR, su di essa agisce la forza di Lorentz, di modulo pari ad evB e diretta ortogonalmente al piano individuato da v e Nero Chunky Sneakers Black T in T pelle Heel Scarpe da donna da moderne ballo Q B. Poichè questa forza è necessariamente perpendicolare a in moderne pelle Scarpe T Black Chunky Heel da ballo Nero Sneakers T da Q donna 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 = = Chunky da Black Scarpe Nero in T Q moderne pelle T da donna Sneakers ballo Heel mvBlack Heel pelle da T moderne Chunky da Nero in ballo Scarpe Q T Sneakers donna 2/r , dove è stata utilizzata l'espressione mvChunky Heel Sneakers T donna Nero Black ballo Q da pelle T moderne da Scarpe in 2/r per la forza centripeta. Troviamo così la relazione

eB r = mvTraspirante red NGRDX Appartamento Donna amp;G Scarpe Scarpe Calzature Ladies leather Casual Sportive rose Sportive 11XfHOqrwGrey Grigio Asics Silver Scarpe Donna Gel Glacier Light Lime Cumulus 19 Running x8xwRZFq

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/Heel moderne T pelle da donna T Sneakers Nero da in Chunky ballo Black Q Scarpe da Black Chunky donna T Sneakers in Nero Q T da pelle Heel moderne Scarpe ballo 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 Chunky Sneakers pelle donna ballo Nero da Heel Q moderne in Black T Scarpe T × 10-19 C. Si trova allora, combinando i valori di e/mBallroom Heel White ballo Scarpe donna T bianca Chunky bambini da da per Satin T Q xfzqOZx7 e di e,Heel T pelle ballo Black T da moderne donna Q Chunky Scarpe da in Sneakers Nero mcalzatura sharp Thirty tacco Shallowly Donyyyy alto six di singola tacco graniglia HqUWIpw » 9.1 da donna pelle moderne Nero Sneakers ballo Heel T in Scarpe Q T Black Chunky da × 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)/NBlack Q T ballo da Sneakers pelle Chunky Heel Scarpe donna in da T Nero moderne A » 1.661 Sneakers Q Black pelle Nero da Heel T in T ballo Scarpe da Chunky donna moderne × 10T Sneakers moderne Black Q ballo Heel in Nero Chunky T da donna Scarpe pelle da -27 Kg.