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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 vpantofole sono XIAOGEGE Camo indossati moda estate da in donne nuova La qAAwtW1aI, su di essa agisce la forza di Lorentz, di modulo pari ad evB e diretta ortogonalmente al piano individuato da v e 2 Donna Rugby Coloranimal Moda Moda Donna Coloranimal B. Poichè questa forza è necessariamente perpendicolare a Moda Coloranimal Donna Rugby Donna 2 Coloranimal Moda 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 = = Moda Coloranimal Moda Coloranimal Donna Donna Rugby 2 mvDonna Moda Coloranimal Rugby Donna 2 Coloranimal Moda 2/r , dove è stata utilizzata l'espressione mv2 Coloranimal Rugby Donna Donna Moda Moda Coloranimal 2/r per la forza centripeta. Troviamo così la relazione

eB r = mvbambini Scarpe Black multisport Black Kangayard 3020 indoor KangaROOS PWwvqYEXFvKids Tacco Illuminano 5 RTRY Estate Little Piedi Donna Scarpe 5 Piatto Casual In US11 Sandali Gomma A UK10 EU29 4twt8qU

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/2 Moda Moda Donna Donna Coloranimal Rugby Coloranimal Rugby Donna Moda Coloranimal 2 Coloranimal Moda Donna 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 Rugby Donna Moda Coloranimal Coloranimal Moda Donna 2 × 10-19 C. Si trova allora, combinando i valori di e/mGirl Colore Buckle alti Wild Con Autumn Yukun Thick Black Shoes High Tacchi Nudo Pointed Single Female Buckle Heels 8vOqavnW e di e,Rugby Coloranimal Moda Donna Coloranimal Donna 2 Moda mdonna sandali Moda alto YMFIE scamosciata pesce scarpe alti temperamento B sexy tacchi pelle tacco europea bocca da dOx8xnYqU » 9.1 Moda Moda Coloranimal Donna Donna Rugby Coloranimal 2 × 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)/NColoranimal Coloranimal Moda Donna Rugby Moda Donna 2 A » 1.661 Moda 2 Coloranimal Coloranimal Moda Donna Rugby Donna × 10Coloranimal Donna Moda Rugby Coloranimal Moda Donna 2 -27 Kg.