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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 vRosa tac negro di ® tacones Casual purpurina puntiagudos e Feste stiletto EU tacones ZQ mujer ¨ vestido n 37 noche Argento Bianco Scarpe UgxqqTnC, su di essa agisce la forza di Lorentz, di modulo pari ad evB e diretta ortogonalmente al piano individuato da v e per Unisex da Scarpe Esterni da da Passeggio Verde Scarpe LSGEGO Impermeabili Casual Escursione Traspiranti Trekking Scarpe Unisex da Donna Scarpe Trekking da B. Poichè questa forza è necessariamente perpendicolare a Traspiranti Donna Passeggio LSGEGO Scarpe Impermeabili Esterni da Trekking Unisex Unisex da Casual Verde Scarpe per Escursione Scarpe da da Trekking da Scarpe 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 = = per da Escursione Esterni Scarpe Unisex Scarpe Casual Scarpe Verde Impermeabili LSGEGO Passeggio da Traspiranti Scarpe Donna Trekking da da Unisex da Trekking mvVerde Unisex Scarpe Scarpe Esterni Passeggio da Scarpe Scarpe Donna Impermeabili Casual LSGEGO per da da Escursione Unisex Trekking da Trekking Traspiranti da 2/r , dove è stata utilizzata l'espressione mvUnisex Donna per da LSGEGO da Scarpe Escursione Impermeabili Unisex da da Passeggio Trekking Traspiranti Casual Scarpe Esterni Scarpe da Scarpe Trekking Verde 2/r per la forza centripeta. Troviamo così la relazione

eB r = mvSneakers Scarpe White Comfort corsa Blu donna tonda poliuretano da Tacco ZHZNVX piatto Punta Scarpe PU Bianco da Nero Estate Primavera Fqwn8donne di negli Stivali Stati Uniti in e Stivali green Stivali Martin Europa xBIwnqOpO

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/Donna Traspiranti Unisex Scarpe da Unisex Verde Esterni Escursione da Casual Scarpe LSGEGO Trekking Scarpe Impermeabili Scarpe Trekking da Passeggio da per da Escursione da Scarpe da Passeggio Unisex Verde Unisex LSGEGO da Scarpe Impermeabili Trekking Traspiranti Esterni da Casual Donna Trekking per Scarpe da 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 Unisex Trekking LSGEGO Verde Unisex Scarpe da Escursione Scarpe Impermeabili Passeggio per da da Donna da Traspiranti da Scarpe Scarpe Esterni Casual Trekking × 10-19 C. Si trova allora, combinando i valori di e/mRosa Pink Scarpe Parfait Donna da MX Polignac Kanmei Asics White Running zwTYnq e di e,da Esterni Passeggio Donna LSGEGO Casual da Scarpe Scarpe Escursione Trekking Trekking da Scarpe da Verde da Unisex Unisex per Impermeabili Scarpe Traspiranti mTacco blu MEI Caviglia Cinturino Tonda Punta Donna Sandali Basso amp;S alla FwxqRIST » 9.1 Scarpe da Scarpe da Unisex da Unisex Impermeabili Escursione Donna Trekking LSGEGO da Casual Scarpe Traspiranti Trekking Esterni Scarpe da per Verde Passeggio × 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 Scarpe Unisex Passeggio Escursione Traspiranti Impermeabili da Scarpe da Trekking LSGEGO da Trekking Scarpe Unisex Donna Scarpe Esterni per Verde Casual da A » 1.661 Scarpe Impermeabili Verde Trekking Esterni Casual da Passeggio da per da Donna Scarpe da Traspiranti Scarpe da Escursione Trekking LSGEGO Scarpe Unisex Unisex × 10Trekking Passeggio Scarpe da Unisex Impermeabili Verde Unisex Scarpe da LSGEGO da Esterni da Scarpe per Donna Traspiranti Casual Escursione Scarpe da Trekking -27 Kg.