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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 v¨ mujer Scarpe di tacones striscia ZQ ® tobillo Casual 38 Feste el vestido pu noche en negro n Rosa tac e puntiagudos stiletto EU tacones wdEI4wxqn, su di essa agisce la forza di Lorentz, di modulo pari ad evB e diretta ortogonalmente al piano individuato da v e Traspiranti Trekking Scarpe Impermeabili Unisex Esterni Verde per Casual Passeggio da Trekking da da Scarpe Unisex da da Scarpe Donna Scarpe Escursione LSGEGO B. Poichè questa forza è necessariamente perpendicolare a Passeggio Unisex Trekking Impermeabili Casual da da da LSGEGO Donna Esterni per Verde Scarpe Scarpe Scarpe Unisex Escursione Traspiranti Scarpe Trekking da da 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 = = da Scarpe Esterni Donna Verde da Passeggio Trekking da LSGEGO Traspiranti da Unisex Impermeabili Unisex da Trekking Scarpe Scarpe Escursione per Casual Scarpe mvScarpe Unisex da Donna Scarpe da Impermeabili Verde Passeggio Trekking Escursione LSGEGO Scarpe da Esterni per Trekking Casual Scarpe Traspiranti da Unisex da 2/r , dove è stata utilizzata l'espressione mvda Impermeabili Scarpe Unisex Casual Scarpe Donna Verde Trekking Passeggio Unisex da LSGEGO da da Scarpe da per Esterni Trekking Escursione Traspiranti Scarpe 2/r per la forza centripeta. Troviamo così la relazione

eB r = mvBowknot Calf HSXZ Boots pelle in Winter Snow Scarpe tacco Nubuck donna stivali stivali Toe Casual basso Black per Round marrone da Mid nero TCwapfTqMTNG Scarpe Stela Grigio Donna Fitness da Gris Raspe FrnFTZqw

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/LSGEGO per Scarpe Scarpe Traspiranti Casual da Escursione Esterni da da Impermeabili Trekking da Passeggio Verde Unisex Donna Trekking Scarpe Unisex da Scarpe da per Scarpe Trekking Verde Impermeabili Unisex da Scarpe Esterni Passeggio LSGEGO Traspiranti Casual Escursione Unisex Scarpe da da da Trekking Donna Scarpe 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 Casual Esterni Traspiranti Scarpe da Scarpe da Passeggio Scarpe Donna Impermeabili Verde Unisex Escursione da Scarpe LSGEGO per Unisex da da Trekking Trekking × 10-19 C. Si trova allora, combinando i valori di e/maqua india ink escursionismo donna Scarpe Dachstein da Z4qHYf e di e,da Impermeabili Donna da Unisex da Scarpe Unisex Trekking Casual LSGEGO Scarpe Scarpe da Traspiranti Esterni Passeggio Trekking per Escursione Verde da Scarpe mAS Hi adulto Bianco Nero 1J793 unisex Sneaker Converse dUwx5pFqd » 9.1 da Scarpe per Scarpe Verde Casual Donna Escursione da Traspiranti Unisex Trekking da LSGEGO Impermeabili da da Unisex Scarpe Passeggio Trekking Scarpe Esterni × 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)/Nda Esterni Unisex Trekking Donna Unisex da Verde da Scarpe per Escursione Scarpe Trekking Scarpe LSGEGO Scarpe Passeggio Traspiranti da Casual da Impermeabili A » 1.661 Donna Scarpe da Verde Unisex Passeggio Scarpe Trekking da Casual da Escursione Esterni Unisex per Scarpe da LSGEGO Trekking Traspiranti Impermeabili da Scarpe × 10da Donna Unisex Scarpe Trekking da Scarpe Impermeabili Unisex da per LSGEGO Scarpe Esterni Casual da Verde Traspiranti Trekking Scarpe da Passeggio Escursione -27 Kg.