Experimento de thompson y otros
Páginas: 7 (1693 palabras)
Publicado: 12 de octubre de 2010
El experimento de Thompson
J.J. Thompson (en 1897) por medio de un experimento midió la proporción que existe entre la carga y la masa de una corriente de electrones, usando un tubo de rayos catódicos obteniendo un valor de 1.76 x 108 coulombs / g.
La corriente de partículas cargadas pueden desviarse por medio de una carga eléctrica o un campo magnético
Se puede emplear un campoeléctrico para compensar por la desviación producida por el campo magnético, dando como resultado que el haz de electrones se comporte como si no tuviera carga.
La corriente requerida para neutralizar al campo magnético aplicado indica la carga del haz
La pérdida de masa del cátodo indica la masa de la corriente de los electrones
Figura 2: Diagrama del experimento de Thompson
Figura 3: Tubo de rayos catódicos y el arreglo usado en el experimento de Thompson
Thompson determinó el cociente entre la carga y la masa para el electrón, pero no pudo determinar la masa del electrón.
Sin embargo, de sus datos se puede obtener la carga de un electrón, siempre y cuando se conozca la masa de un solo electrón.
Robert Millikan (en 1909) pudo medir la carga de un electrón enel experimento de la gota de aceite, obteniendo un valor de 1.60 x 10-19 coulombs.
Así, la masa de un electrón puede calcularse:
(1 g / 1.76 x 108 coulombs)*(1.60 x 10-19 coulombs) = 9.10 x 10-28 g.
Nótese que el valor aceptado actualmente de la masa del electrón es de 9.10939 x 10-28 g.
En 1911 Millikan realizó su famoso experimento de la gota de aceite.
Dicho experimento consistió endejar caer gotas de aceite desde una cierta altura. Las gotas, como es lógico, caían por efecto de su peso, debido a la gravedad terrestre. Sin embargo, si al mismo tiempo se conectaba un campo eléctrico dirigido hacia arriba se producía una fuerza eléctrica de repulsión que tendía a hacer que la gota se moviera hacia arriba. En función del tamaño de la gota y de la fuerza eléctrica podían ocurrirtres cosas:
¤ Si la fuerza de atracción de la Tierra (el peso) de la gota era mayor que la de repulsión eléctrica, la gota seguía cayendo, aunque a menor velocidad.
¤ Si la fuerza de repulsión eléctrica era mayor que el peso, la gota de aceite invertía el sentido de su movimiento y subía.
¤ Si ambas fuerzas se igualaban la gota permanecía quieta en el aire.
Pero esto no fue todo ya que en 1909Robert Millikan de la Universidad de Chicago, diseñó un experimento muy inteligente para cargar gotas de aceite, a fin de probar que lo dicho por Thomson correspondía a la realidad: existen electrones, poseen masa, etc. La figura más adelante muestra un esquema del aparato utilizado, en el quegotas de aceite son producidas con un simple atomizador y algunas de ellas caen a través del hueco de laplaca superior. A continuación, rayos X se aplicaron en la parte inferior, para liberar cargas del aire interno que son atrapadas por las gotas de aceite inferiores, logrando que electrones provenientes de la acción de estosrayos X sobre el aire interior, fueran medibles. Entonces, al aumentar el Voltaje de la Pila entre los platos señalados, las gotas con carga (-) bajan lentamente por repulsiónhacia la placa inferior y por atracción hacia la placa (+) superior. A un voltaje de pila determinado, una gota negativa bajo observación, como la marcada en la Figura, se detiene en su camino y queda estacionaria, quieta en el medio inferior, ya que las fuerzas de atracción eléctrica de la placa (+) sobre ésta, se equilibra con la fuerza gravitacional y si se conoce el voltaje y la masa de lagota, se puede calcular su carga (-).
Todas las cargas que Millikan midió, fueron mútiplos enteros de un mismo número, deduciendo así que la carga mas pequeña observada era la del electrón. Su valor es actualmente e= -1,60219·10-19 coulombs y usando ahora la relación e/m = -1,75881·108 coulombs/gramo, medida por Thomson, le permitió determinar la masame para el electrón:
me = | 1g | ·...
J.J. Thompson (en 1897) por medio de un experimento midió la proporción que existe entre la carga y la masa de una corriente de electrones, usando un tubo de rayos catódicos obteniendo un valor de 1.76 x 108 coulombs / g.
La corriente de partículas cargadas pueden desviarse por medio de una carga eléctrica o un campo magnético
Se puede emplear un campoeléctrico para compensar por la desviación producida por el campo magnético, dando como resultado que el haz de electrones se comporte como si no tuviera carga.
La corriente requerida para neutralizar al campo magnético aplicado indica la carga del haz
La pérdida de masa del cátodo indica la masa de la corriente de los electrones
Figura 2: Diagrama del experimento de Thompson
Figura 3: Tubo de rayos catódicos y el arreglo usado en el experimento de Thompson
Thompson determinó el cociente entre la carga y la masa para el electrón, pero no pudo determinar la masa del electrón.
Sin embargo, de sus datos se puede obtener la carga de un electrón, siempre y cuando se conozca la masa de un solo electrón.
Robert Millikan (en 1909) pudo medir la carga de un electrón enel experimento de la gota de aceite, obteniendo un valor de 1.60 x 10-19 coulombs.
Así, la masa de un electrón puede calcularse:
(1 g / 1.76 x 108 coulombs)*(1.60 x 10-19 coulombs) = 9.10 x 10-28 g.
Nótese que el valor aceptado actualmente de la masa del electrón es de 9.10939 x 10-28 g.
En 1911 Millikan realizó su famoso experimento de la gota de aceite.
Dicho experimento consistió endejar caer gotas de aceite desde una cierta altura. Las gotas, como es lógico, caían por efecto de su peso, debido a la gravedad terrestre. Sin embargo, si al mismo tiempo se conectaba un campo eléctrico dirigido hacia arriba se producía una fuerza eléctrica de repulsión que tendía a hacer que la gota se moviera hacia arriba. En función del tamaño de la gota y de la fuerza eléctrica podían ocurrirtres cosas:
¤ Si la fuerza de atracción de la Tierra (el peso) de la gota era mayor que la de repulsión eléctrica, la gota seguía cayendo, aunque a menor velocidad.
¤ Si la fuerza de repulsión eléctrica era mayor que el peso, la gota de aceite invertía el sentido de su movimiento y subía.
¤ Si ambas fuerzas se igualaban la gota permanecía quieta en el aire.
Pero esto no fue todo ya que en 1909Robert Millikan de la Universidad de Chicago, diseñó un experimento muy inteligente para cargar gotas de aceite, a fin de probar que lo dicho por Thomson correspondía a la realidad: existen electrones, poseen masa, etc. La figura más adelante muestra un esquema del aparato utilizado, en el quegotas de aceite son producidas con un simple atomizador y algunas de ellas caen a través del hueco de laplaca superior. A continuación, rayos X se aplicaron en la parte inferior, para liberar cargas del aire interno que son atrapadas por las gotas de aceite inferiores, logrando que electrones provenientes de la acción de estosrayos X sobre el aire interior, fueran medibles. Entonces, al aumentar el Voltaje de la Pila entre los platos señalados, las gotas con carga (-) bajan lentamente por repulsiónhacia la placa inferior y por atracción hacia la placa (+) superior. A un voltaje de pila determinado, una gota negativa bajo observación, como la marcada en la Figura, se detiene en su camino y queda estacionaria, quieta en el medio inferior, ya que las fuerzas de atracción eléctrica de la placa (+) sobre ésta, se equilibra con la fuerza gravitacional y si se conoce el voltaje y la masa de lagota, se puede calcular su carga (-).
Todas las cargas que Millikan midió, fueron mútiplos enteros de un mismo número, deduciendo así que la carga mas pequeña observada era la del electrón. Su valor es actualmente e= -1,60219·10-19 coulombs y usando ahora la relación e/m = -1,75881·108 coulombs/gramo, medida por Thomson, le permitió determinar la masame para el electrón:
me = | 1g | ·...
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