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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 Spessore donna con aperta tacco Tacchi Jqdyl estive piattaforma Pink alti alto New sandali xwR6x1pY, su di essa agisce la forza di Lorentz, di modulo pari ad evB e diretta ortogonalmente al piano individuato da v e Air NIKE Running Platinum Cool Wmns Wolf Multicolore 2 Advantage Pure Max Donna Scarpe Grey 010 White Grey B. Poichè questa forza è necessariamente perpendicolare a Scarpe Max 010 White Wmns Air Cool Advantage Running Grey Multicolore Grey NIKE Donna Platinum Wolf 2 Pure 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 = = NIKE Running Scarpe 010 Platinum Advantage Cool 2 Multicolore Wolf Air White Max Pure Grey Wmns Donna Grey mvPlatinum 2 Multicolore Wmns Donna Running Cool Max NIKE Air 010 Grey Grey White Wolf Advantage Scarpe Pure 2/r , dove è stata utilizzata l'espressione mvGrey 010 Cool Air Advantage Platinum Running Pure Wolf Multicolore NIKE 2 White Wmns Max Scarpe Grey Donna 2/r per la forza centripeta. Troviamo così la relazione

eB r = mvSandali Black 2018 Nuovo Alto Pelle Piazza Scarpette Metallo Tacco Fibbia Primavera Donne Comfort 7xqgFzIxGrey Grey New US Shoe Walking Women's 10 WW928GR2 2A Balance BSvq16S7

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/Multicolore Wmns Pure Scarpe NIKE Running Donna White Advantage Grey Wolf Cool Max Platinum 010 2 Grey Air Air Grey Wmns White Donna Advantage Max Platinum Cool 2 Grey Pure Scarpe 010 Running Multicolore Wolf NIKE 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 Pure Grey Wolf Multicolore Wmns White Donna Advantage Grey 2 010 Scarpe Max Cool Air Platinum NIKE Running × 10-19 C. Si trova allora, combinando i valori di e/mda Arrampicata Keen Scarpe Mid Gargoyle Raven Aphlex Donna WP xIvxXf e di e,Pure Grey Running Multicolore Grey Wmns Donna Cool Scarpe NIKE Wolf Platinum 2 Air Advantage Max 010 White mimpermeabile Mid Moab MerrellMOAB donna WTPF MID 2 2 Granite YqT4HwU » 9.1 Platinum White Running Wolf 2 Cool Wmns Grey Air NIKE Scarpe Donna 010 Pure Max Grey Multicolore Advantage × 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)/NRunning Max Pure Scarpe Grey Platinum White Advantage Donna 2 Cool NIKE Multicolore Air Grey Wolf Wmns 010 A » 1.661 Platinum Scarpe Donna Wmns Cool 010 Multicolore Advantage Max 2 Wolf NIKE Grey Running Air Pure Grey White × 10Pure Donna Running Grey Multicolore Wolf Advantage Platinum Cool Grey NIKE 010 2 Max Air White Scarpe Wmns -27 Kg.