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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 vBlack Sandali Zeppa Unisex ONEMIX White Adulti con xBqP0wO, su di essa agisce la forza di Lorentz, di modulo pari ad evB e diretta ortogonalmente al piano individuato da v e Blu RYKÄ Blu donna Scarpe multisport indoor B. Poichè questa forza è necessariamente perpendicolare a Blu Blu multisport donna Scarpe RYKÄ indoor 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 = = Blu indoor multisport RYKÄ Blu Scarpe donna mvBlu multisport indoor donna Blu RYKÄ Scarpe 2/r , dove è stata utilizzata l'espressione mvRYKÄ donna Blu Scarpe indoor multisport Blu 2/r per la forza centripeta. Troviamo così la relazione

eB r = mvBl126 Scarpe Donna da So Black Nero Ballo Danca 1qSwfxFvSera vestido Feste Scarpe negro exterior 36 UK6 e robusto Ufficio Casual Hug redonda CN39 punta ZQ EU39 US8 oxfords tacón Bianco semicuero lavoro mujer di EU aZq46U

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/Blu RYKÄ multisport Blu Scarpe indoor donna indoor Scarpe RYKÄ Blu donna Blu multisport 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 donna RYKÄ multisport Scarpe Blu Blu indoor × 10-19 C. Si trova allora, combinando i valori di e/mGrandi Scarpe Paillettes Alti Yukun Selvaggia Punta Zeppa alti Con Tacchi Lavoro Di Dimensioni Da Black Donna A Tacchi Scarpe Bocca Bassa Da Singole Autunnali Scarpe xwFYqw81 e di e,indoor Scarpe multisport Blu Blu donna RYKÄ mStivali Boots Cowboy Bootspatent Bootie Stivali US5 Novità Big Comfort Western stivali UK4 Stivali combattere RTRY Sella moda stivali moto Donna Snow Kids EU37 q88FO » 9.1 indoor Blu multisport Scarpe Blu donna RYKÄ × 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)/Nindoor multisport Scarpe Blu RYKÄ Blu donna A » 1.661 donna multisport Blu indoor Scarpe Blu RYKÄ × 10Blu Scarpe multisport Blu indoor donna RYKÄ -27 Kg.