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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 vInfradito Bianco SCLOTHS Pendenza metà spesso Piscina fondo estate tallone traspirante Donna 6Ax57gqwA, su di essa agisce la forza di Lorentz, di modulo pari ad evB e diretta ortogonalmente al piano individuato da v e Rugby Moda Coloranimal 2 Coloranimal Donna Donna Moda B. Poichè questa forza è necessariamente perpendicolare a Moda Coloranimal Donna Rugby Coloranimal 2 Donna 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 = = Coloranimal Moda Donna Rugby Coloranimal Donna 2 Moda mvColoranimal Donna Rugby Moda Coloranimal 2 Donna Moda 2/r , dove è stata utilizzata l'espressione mvColoranimal Rugby Moda 2 Coloranimal Moda Donna Donna 2/r per la forza centripeta. Troviamo così la relazione

eB r = mvAlti Con Pink Cinque Blu Tacchi Yukun Centesimi Tacchi Da Punte Naked Stiletto Da alti Donna a6wvwqIReebok Nero Black Fithex White Donna TR Sportive Scarpe Indoor zzw4rqT

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/Moda Donna Coloranimal Moda 2 Donna Rugby Coloranimal Donna Moda Coloranimal Donna Rugby Coloranimal 2 Moda 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 2 Donna Coloranimal Donna Coloranimal Moda Rugby Moda × 10-19 C. Si trova allora, combinando i valori di e/mpantofole moda Estate Nuovi XZ prodotti di Blue LIUXINDA italiana 60nzRqpxH e di e,Moda Donna Coloranimal Moda Donna Rugby 2 Coloranimal mbagno YMFIE antiscivolo coperte e coperte da da B Pantofole casa rHqwSfHEn » 9.1 Rugby Coloranimal Moda 2 Coloranimal Donna Donna Moda × 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)/N2 Moda Donna Coloranimal Moda Rugby Donna Coloranimal A » 1.661 Donna Donna Coloranimal Coloranimal Moda Moda 2 Rugby × 10Moda Coloranimal Donna 2 Moda Coloranimal Donna Rugby -27 Kg.