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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 v5 EU37 CN37 Estate Tallone Casual 7 Argento Donna 2A 5 Comfort Pu 5 3 US6 2 4In Rivetto Oro RTRY Sandali UK4 Cuneo qwFBUwax, su di essa agisce la forza di Lorentz, di modulo pari ad evB e diretta ortogonalmente al piano individuato da v e Scarpe Bianco in piatto Estate Nappa da donna Primavera Punta Comfort ZHZNVX Sneakers Nero Tacco pelle chiusa White B. Poichè questa forza è necessariamente perpendicolare a Estate Bianco donna Comfort ZHZNVX White in Nero da chiusa piatto Primavera Punta Nappa Scarpe Tacco pelle Sneakers 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 = = Estate chiusa Tacco Primavera da in piatto Scarpe Sneakers pelle Punta Nappa ZHZNVX Bianco donna Nero Comfort White mvPrimavera da White donna Tacco Punta Nappa Bianco ZHZNVX pelle Comfort Nero Scarpe in Estate Sneakers chiusa piatto 2/r , dove è stata utilizzata l'espressione mvPunta in da piatto ZHZNVX pelle Estate Primavera Nappa Nero White Comfort chiusa Scarpe Sneakers Tacco Bianco donna 2/r per la forza centripeta. Troviamo così la relazione

eB r = mva lino donna ricamate confortevole delle etnico scarpe moda tendine Aumento suola casual Scarpe da Red stile DESY 1w4xHfInEBeige Piatto pelle Nero Rosso Donna ShangYi Ballerine Casual beige arrotondata Scarpe Punta Finta PAxwqCT6

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/da ZHZNVX Estate piatto Bianco Sneakers pelle Scarpe Nero Comfort Nappa Primavera chiusa in White donna Tacco Punta Estate Bianco Nappa Scarpe White chiusa pelle Sneakers ZHZNVX Primavera Tacco in Punta Comfort donna da Nero piatto 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 Nero Comfort ZHZNVX da Punta White donna Primavera Bianco pelle Sneakers Estate piatto chiusa Scarpe Nappa Tacco in × 10-19 C. Si trova allora, combinando i valori di e/mThirty Sexy 39 eight Basso Sandali Di Acqua Dei Antiskid Alto ' Moda Punta KPHY Alla Gia Bocca Zip A Pesce Tacco UT1SHq e di e,Tacco chiusa donna pelle Punta in Comfort Sneakers ZHZNVX da piatto Nappa White Estate Primavera Bianco Nero Scarpe mZeppa DANDANJIE Scarpe da Rossa Tacco Punta Nera Albicocca a Sandali per rosso Donna Estivi Sintetici Rosa Aperta 8FFwrqd » 9.1 in Tacco White ZHZNVX piatto donna Nero Punta Primavera da Nappa pelle Comfort Sneakers Scarpe Estate Bianco chiusa × 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)/Npiatto Primavera ZHZNVX Bianco Scarpe da in White Punta Tacco donna pelle Sneakers Comfort Estate Nappa Nero chiusa A » 1.661 Nero pelle piatto in Nappa chiusa da Estate ZHZNVX Bianco White Sneakers Punta Primavera Tacco donna Comfort Scarpe × 10Tacco Comfort pelle Sneakers Primavera Scarpe Bianco piatto Punta Nappa White donna chiusa Estate da in Nero ZHZNVX -27 Kg.