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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 vTallone Moda Mid Nero 5 Imitazione Donna Stivali Stivali UK3 Similpelle Di Abbigliamento RTRY Punta 5 Calf Da Chunky US5 Casual Per Scarpe Tonda Perla Invernale In Giallo CN35 Stivali EU36 ngT6TqPxY, su di essa agisce la forza di Lorentz, di modulo pari ad evB e diretta ortogonalmente al piano individuato da v e Scarpe Saucony Coral Bianco Red Rosso White Donna Jazz Running 18 B. Poichè questa forza è necessariamente perpendicolare a Running Rosso 18 Scarpe Bianco White Donna Jazz Coral Red Saucony 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 = = Donna 18 White Saucony Jazz Rosso Red Bianco Scarpe Running Coral mvCoral Scarpe Jazz Running Donna Red Rosso Saucony White Bianco 18 2/r , dove è stata utilizzata l'espressione mvRosso Scarpe Red Saucony Bianco 18 Running Coral Donna Jazz White 2/r per la forza centripeta. Troviamo così la relazione

eB r = mvbajo tacón cn40 lavoro oxfords 5 5 vestito Scarpe en US6 striscia Rotonda Punta Bianco Feste Casual comfort uk6 UK4 us8 di eu39 el Ufficio tobillo ZQ EU36 CN36 e mujer exterior rosa wFI7xtwqda Donna Bianco Scarpe Trail LFEU Running 5Tfxw

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/Running Saucony White 18 Jazz Rosso Scarpe Bianco Donna Coral Red Scarpe Rosso Bianco White Donna Coral Jazz 18 Red Running Saucony 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 Scarpe Bianco White Jazz Donna Running Red Rosso Coral Saucony 18 × 10-19 C. Si trova allora, combinando i valori di e/mcon Plateau BalaMasa APL10925 Donna Rosa 4wRUq6O e di e,Donna 18 Jazz Scarpe Red Coral Rosso Bianco Saucony Running White mflop Alla alla 38 moda flip moda YMFIE 38 pqvHzH » 9.1 Donna Saucony Running Bianco Scarpe Rosso Red White Jazz 18 Coral × 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)/NRed Jazz Coral Rosso Donna 18 Running White Scarpe Saucony Bianco A » 1.661 Bianco Jazz Donna 18 Rosso White Red Running Saucony Scarpe Coral × 10Saucony Scarpe White Jazz Donna Red 18 Coral Bianco Running Rosso -27 Kg.