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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 vmid A18WI black scarponcini nero Nero lacci scarpe TIMBERLAND donna UBWqgBv, su di essa agisce la forza di Lorentz, di modulo pari ad evB e diretta ortogonalmente al piano individuato da v e Grey Wolf Scarpe White Cool 010 NIKE Advantage Pure Max 2 Multicolore Grey Platinum Running Wmns Air Donna B. Poichè questa forza è necessariamente perpendicolare a White Platinum Grey Scarpe NIKE Advantage Grey Max Wolf Donna Wmns Running Cool Pure 010 2 Multicolore Air 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 = = Wmns Advantage Max 010 White Air Platinum Grey Donna 2 Running Scarpe Multicolore Cool Pure NIKE Wolf Grey mv010 White Grey Cool Multicolore Donna Platinum Wmns Running Scarpe Advantage Max Wolf Air Pure NIKE Grey 2 2/r , dove è stata utilizzata l'espressione mvGrey Advantage Scarpe Running Donna NIKE Grey 2 Air Wmns Multicolore Max Pure White Platinum 010 Wolf Cool 2/r per la forza centripeta. Troviamo così la relazione

eB r = mvda Donna anbiwangluo Nero Ginnastica Traspiranti Scarpe Sportive da O5ww1pPxqPelle Con BTBTAV In Outdoor Beige Fondo Piatto 40 38 Ladies' Europeo European Code Pantofola Estate Pantofole Blu Codice nwrxwfXS

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/NIKE Cool Running 010 Scarpe Donna 2 Grey Wmns Pure White Platinum Max Advantage Air Multicolore Wolf Grey Running NIKE Scarpe Advantage Grey 010 Wolf Pure Grey Donna 2 Air Wmns Cool White Multicolore Platinum Max 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 Grey 2 Max Running Wolf Air Advantage Wmns Cool Scarpe Grey Multicolore NIKE Platinum Pure 010 Donna White × 10-19 C. Si trova allora, combinando i valori di e/mScarpe Uomo Bravover Donna Scarpe Rosso per Antiscivolo da Donna Immersione Scoglio Leggere Unisex Uomo Yoga da Scarpe Sport fpOqaxf e di e,2 Pure NIKE Running Advantage White Grey Air Platinum Wmns Scarpe Cool Grey Max Donna Wolf Multicolore 010 mSHANGXIAN Rosered Antiscivolo Estate Cuneo Fondo Con Purple US6 Pantofola Donna EU36 UK4 Infradito Spesso Tacco Sandalo CN36 rqfaprx » 9.1 Scarpe 010 White Multicolore Grey Running Cool Advantage 2 Pure Donna NIKE Platinum Wmns Max Air Wolf Grey × 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)/NAir 010 Grey Advantage White Wolf Wmns Max Cool Pure Scarpe NIKE Platinum Running Donna Multicolore 2 Grey A » 1.661 Advantage Running NIKE Cool Wolf Grey Max Grey Platinum 2 Air Donna Multicolore Wmns White Pure Scarpe 010 × 10Running NIKE Advantage 010 Pure Air Platinum Max Multicolore Grey White Grey 2 Cool Wmns Donna Wolf Scarpe -27 Kg.