Thomson

INTRODUCCIÓN
OBJETIVOS GENERALES Y ESPECÍFICOS
MARCO TEÓRICO
1. Relación Carga/Masa (e/m) del Electrón
1.1 Historia
2. Determinación de la relación Carga/Masa (e/m) del Electrón
3. Descripción del aparato (e/m)
3.1 Tubo a baja presión
3.2 Cañón de electrones
3.3 Bobinas de Helmholtz
3.4 Panel de control del dispositivo
3.5 Capucha de tela
3.6 Espejo con escalamétrica
MARCO METODOLÓGICO
4. Experimento de la relación carga/masa (e/m) del electrón
4.1 Materiales
4.2 Procedimientos
5. Resultados
5.1 Ecuaciones y Tablas
ANÁLISIS
PREGUNTAS
CONCLUSIÓN
ÍNDICE DE REFERENCIAS

INTRODUCCIÓN

Desde la última década del siglo XIX se produjeron descubrimientos y desarrollos teóricos que ayudaron a comprender la naturaleza de la materia y su íntimarelación con los fenómenos ondulatorios. El electrón, la primera partícula subatómica descubierta, fue detectado en los rayos catódicos, que se habían observado como ráfagas, destellos e imágenes sobre pantallas o en el interior de tubos de gases. (1)
Thomson sometió a los electrones a la acción de campos eléctricos y magnéticos. Entonces observó que experimentaban una desviación paralela alcampo eléctrico aplicado (lejos del electrodo negativo) y perpendicular al campo magnético aplicado.
Pudo así medir cuánto se desviaban de su trayectoria original, lo que le permitió medir la relación carga/masa. Esa relación medida por Thomson para el electrón tiene un valor de 1,76.1011.
En este experimento Se medirá la relación carga masa para el electrón, haciendo que un haz de electronespreviamente acelerados desde el reposo, por una diferencia de potencial, describan una trayectoria circular, por efecto de un campo magnético. Conociendo el potencial acelerador, el valor del campo magnético y el radio de la trayectoria circular, se determinará el valor de e/m.

1 http://www.hiru.com/fisica/el-descubrimiento-del-electron

OBJETIVO GENERAL

 Establecer la relación carga/masa(e/m) del electrón.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

 Medir diferentes radios de la circunferencia luminosa variando el voltaje y la corriente.

MARCO TEÓRICO

1. RELCIÓN CARGA/MASA (e/m) DEL ELECTRÓN
1.1 Historia

El científico inglés Sir Joseph John Thomson (1856-1940), conocido como “(J.J)” Thomson (entonces director del famoso laboratorio Cavendish de la Universidad de Cambridge), determinóde una manera directa con el famoso experimento de los rayos catódicos en 1897 la relación carga/masa del electrón, el cual es de 1,76x1011 C/kg. Thomson dio pruebas de que los electrones están presentes en todos los átomos cerrando con ello la controversia científica, mantenida en esa época sobre la naturaleza de los mismos. El instrumento que J.J. Thomson empleó para determinar la relacióncarga-masa (e/m) de los rayos catódicos es el precursor de los actuales tubos de televisión, del osciloscopio, de las pantallas de radar, etc. [1].

2. DETERMINACIÓN DE LA RELACIÓN CARGA/MASA (e/m) DEL ELECTRÓN

Para llegar a la ecuación que nos da la relación (e/m) utilizaremos el siguiente fundamento teórico.
La fuerza magnética que actúa sobre una partícula de carga q que se mueve convelocidad u en un campo magnético B es dada por la ecuación.

Fm = qu x B (1)

Si u y B y son perpendiculares, la ecuación puede escribirse en forma escalar como:

Fm = euB (2)
Donde e es la carga del electrón. Puesto que los electrones se mueven en un círculo, ellos deben experimentar una fuerza centrípeta de magnitud:
Fc = m (3)
Donde m es la masa del electrón,v su velocidad y r el radio del círculo que describe. Como la única fuerza que actúa sobre los electrones es la causada por el campo magnético, entonces:
Fm = Fc (4)

Y las ecuaciones 2 y 3 pueden combinarse para dar:

(5)
Por lo tanto, para determinar la relación e/m es sólo necesario conocer la velocidad de los electrones, el campo magnético...