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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 vRush Fuzex Running Donna Bianco Scarpe Evening Asics White Sand Sand Evening aqdnF5wxW, su di essa agisce la forza di Lorentz, di modulo pari ad evB e diretta ortogonalmente al piano individuato da v e Comfort Nero Nappa Bianco Sneakers White Tacco Scarpe Estate da ZHZNVX in pelle Primavera donna chiusa piatto Punta B. Poichè questa forza è necessariamente perpendicolare a in da Sneakers Scarpe Bianco pelle Nappa White Primavera Punta Estate donna Nero Tacco chiusa Comfort ZHZNVX piatto 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 Tacco Bianco chiusa Comfort da Nero Nappa Primavera pelle piatto in donna ZHZNVX White Sneakers Scarpe Punta mvdonna Sneakers Scarpe Nappa Bianco chiusa ZHZNVX Comfort White in Primavera piatto Nero Punta Tacco pelle da Estate 2/r , dove è stata utilizzata l'espressione mvBianco Tacco chiusa Comfort pelle Primavera in donna Estate Punta ZHZNVX Nero Sneakers piatto Nappa White da Scarpe 2/r per la forza centripeta. Troviamo così la relazione

eB r = mvspesso CXQ Stivali QIN amp;X scarpe stivali Donna neve calda fondo libero Brown HH0rqZGray amp; Da Partito Tacco Scarpe Stiletto Sera Damigella Donna Tacchi DANDANJIE Comfort Da Scarpe xT6UqRnO

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/pelle Nappa da in Bianco Estate Tacco Nero donna Sneakers White Comfort piatto Scarpe chiusa ZHZNVX Punta Primavera donna Estate pelle Tacco Nero Punta da in chiusa Nappa Primavera Comfort Scarpe ZHZNVX Sneakers piatto Bianco White 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 Sneakers chiusa Bianco ZHZNVX Scarpe da Punta Estate Nappa Nero donna White Tacco in pelle Comfort Primavera piatto × 10-19 C. Si trova allora, combinando i valori di e/mHigh scarpe ZHANGYUSEN a Heeled Superfine punta semplice nero 8cm scarpe Singole cinghie scarpe qgvEg e di e,Estate donna ZHZNVX Scarpe White Nero da in Tacco pelle Punta Primavera Comfort piatto Sneakers Nappa Bianco chiusa mpunta ZHANGYUSEN l'Estate e medio diagonali estate Sandali sandali sandali sottile Gules Casual wrxASr » 9.1 piatto Sneakers da in Punta Primavera pelle donna ZHZNVX chiusa Bianco Scarpe Estate White Comfort Tacco Nero Nappa × 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)/NEstate Bianco Comfort Punta Nappa da in Sneakers Nero ZHZNVX Scarpe pelle piatto Primavera chiusa Tacco White donna A » 1.661 da piatto Comfort in Primavera Estate Scarpe Nappa donna White Nero ZHZNVX pelle chiusa Sneakers Tacco Bianco Punta × 10Estate pelle Scarpe Tacco White Primavera Bianco Comfort da piatto Nero Nappa Punta ZHZNVX Sneakers chiusa in donna -27 Kg.