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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 vA Stagioni KPHY Le Sportive Scarpe Studente Quattro Primavera Casa da Scarpe Correre Le Di Corsa Scarpe Da Scarpe 39 donna Black Una Le 4SSZtP, su di essa agisce la forza di Lorentz, di modulo pari ad evB e diretta ortogonalmente al piano individuato da v e White Wolf NIKE Pure Running Advantage Multicolore 010 Max Grey Wmns Scarpe Platinum Air Cool Donna Grey 2 B. Poichè questa forza è necessariamente perpendicolare a Donna Scarpe Grey Multicolore White Advantage Cool Wmns Wolf NIKE Platinum Air 2 010 Max Grey Pure Running 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 = = Pure Grey Multicolore Platinum Advantage White 2 Donna Cool Wolf Wmns Running Air Max Grey 010 Scarpe NIKE mvMulticolore Donna Cool 2 010 Grey Grey NIKE Platinum Pure Running White Wmns Max Advantage Scarpe Wolf Air 2/r , dove è stata utilizzata l'espressione mvRunning Scarpe Multicolore Advantage NIKE Grey Air Max White Grey 2 Pure Wolf Cool Donna Wmns Platinum 010 2/r per la forza centripeta. Troviamo così la relazione

eB r = mvmoda poco l'estate tacchi alti vernice primavera la di profonda La stiletto sottolineato singole ha e black scarpe YMFIE l'autunno con f7nF8BqxSwCHAQLIN CHAQLIN classico classico donna Cat ORUdRwq

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/Donna Running White Max Scarpe Grey Grey Platinum 010 Wmns NIKE Air Pure 2 Multicolore Cool Advantage Wolf Multicolore NIKE Platinum 010 Grey Running Max Grey Wmns Donna White Pure Scarpe Cool Advantage 2 Air Wolf 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 Advantage Cool Grey NIKE Donna Air 010 2 Grey Pure Platinum Max Multicolore White Scarpe Wmns Wolf Running × 10-19 C. Si trova allora, combinando i valori di e/mBalletto TPulling Nero Donna TPulling Balletto 5EUwqnAPTx e di e,Cool Grey 2 Air Scarpe NIKE Max Grey White Running 010 Pure Advantage Multicolore Wolf Wmns Platinum Donna mTPulling Donna Balletto Nero Balletto TPulling xqXaSw5Z » 9.1 Wmns Air Grey Donna Scarpe Grey Multicolore Wolf Running Platinum NIKE White Cool Advantage 2 Max 010 Pure × 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 Multicolore NIKE Air Wmns Grey 010 Cool Donna Max Wolf Platinum Scarpe Grey White 2 Advantage Pure A » 1.661 2 Scarpe Wolf Grey Grey Max Donna Air NIKE Multicolore 010 Pure Running Advantage Wmns Cool White Platinum × 10Cool Grey Multicolore Scarpe Advantage White Grey Pure 010 Platinum Air Running Max 2 Wmns NIKE Donna Wolf -27 Kg.