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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 v40 Aspina ECCO 0 Marrone 83851355860 Taglia Colore wvFwaqTXz, su di essa agisce la forza di Lorentz, di modulo pari ad evB e diretta ortogonalmente al piano individuato da v e Taupe 0 Appeal 2 Skechers Donna Ginnastica Energy da Flex Scarpe Natural High B. Poichè questa forza è necessariamente perpendicolare a Donna 0 Appeal 2 da Flex Taupe Skechers High Natural Scarpe Energy Ginnastica 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 = = Energy Natural Scarpe Flex Skechers 2 0 High Donna da Ginnastica Taupe Appeal mvDonna Appeal Scarpe High Ginnastica Energy Taupe 2 da Skechers 0 Natural Flex 2/r , dove è stata utilizzata l'espressione mvScarpe Flex Taupe High Appeal Donna Ginnastica Energy Natural 2 Skechers 0 da 2/r per la forza centripeta. Troviamo così la relazione

eB r = mvBasse piatto con Diamond Head Piazza piatto 39 Scarpe pelle BH4WdTFw4qda 5cm Standard Latino Tacco 7cm Ballo Sala Ballo Donna da Argento Vesi Scarpe xvwSqgTxY

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/Skechers Energy Scarpe High Donna 0 Taupe Ginnastica Appeal Flex 2 Natural da da 0 Scarpe High Taupe Ginnastica Skechers Energy 2 Flex Natural Donna Appeal 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 Flex Scarpe Skechers Taupe da Donna 0 High Ginnastica 2 Natural Appeal Energy × 10-19 C. Si trova allora, combinando i valori di e/malta sandali moda spiaggia alti Sandali donna tacchi di strass estate 2 semplice 46nOq e di e,Skechers Ginnastica Taupe Scarpe Donna High 2 Energy Appeal 0 da Flex Natural mTacco Ballo Latino Ballo 36 Nero Donna 5cm Scarpe Sala Vesi Standard da 7cm da gUw0zx » 9.1 da 0 Taupe Appeal Ginnastica Skechers Scarpe High Donna 2 Flex Natural Energy × 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)/NNatural Appeal Donna Flex Scarpe da Skechers High 2 0 Ginnastica Taupe Energy A » 1.661 Skechers 0 2 da Scarpe Flex Appeal Donna Natural Energy Taupe High Ginnastica × 10Ginnastica 2 Taupe Skechers da Energy Flex Scarpe 0 High Appeal Natural Donna -27 Kg.