Esperimento di Thomson

1. Esperimento di Thomson Thomson misurò il rapporto poiché Millikan aveva trovato e, conoscendo il rapporto si trova m. Dato un condensatore carico in esso viene lanciato un fascio di elettroni. il moto dell’elettrone è un moto composto: m.r.u. lungo l’asse x (perché non ci sono forze) e m.r.u.a. lungo l’asse y dove agisce la forza rivolta verso l’alto (elettrone) ++++++++++++++++ y --------------------------- x

2. Le equazioni del moto sono quindi: dove (1) Se però l’elettrone viene lanciato parallelamente all’armatura cioè orizzontalmente:

3. Le (1) diventano: La forza peso si trascura perché la massa dell’elettrone è piccolissima. Ricaviamo l’equazione della traiettoria della particella e cioè la funzione

4. (2) è l’equazione della traiettoria dell’elettrone ed è una parabola passante per l’origine degli assi. Dalla (2) si ricava ++++++++++++++++ y (3) h indichiamo con L la distanza in orizzontale percorsa dall’elettrone quando ha percorso la distanza h --------------------------- x L

5. I B ++++++++++++++ ---------------------- Per determinare la velocità dell’elettrone vo, si fa agire un campo magnetico entrante, attraverso una coppia di spire (da una parte e dall’altra del condensatore)

6. Di conseguenza l’elettrone che si muove nel condensatore sarà sottoposto alle forze seguenti: la forza magnetica di Lorentz: perché è orizzontale La è verso il basso perché la carica è negativa.

7. In generale le due forze hanno la stessa direzione, verso opposto e modulo diverso. Possiamo pensare di regolare il campo magnetico delle spire (variando la corrente nelle spire) e il campo elettrico variando V, in modo tale che i moduli delle due forze siano uguali: (4) Si sostituisce la (4) nella (3) Thomson trovò il rapporto (5)

8. Millikan aveva trovato Si ricava quindi, attraverso la (5) la massa dell’elettrone