Medida de Thomson del cociente de la carga y la masa del electron

Medida de Thomson del cociente q/m para electrones.

Joseph John Thomson nació el 18 de diciembre de 1856 en Mánchester, Inglaterra y falleció a los 84 años en Cambridge, Inglaterra el 30 deagosto de 1940. Fue un científico británico, descubridor del electrón, de los isótopos e inventor del espectrómetro de masa. En 1906 fue galardonado con el Premio Nobel de Física "en reconocimiento delos grandes méritos de sus investigaciones teóricas y experimentales en la conducción de la electricidad generada por los gases."
A finales del siglo XIX, J.J. Thomson se propuso demostrar que losrayos catódicos podían desviarse mediante el uso de campos cruzados, y por tanto, se componían de partículas cargadas.
Observo la desviación de estos rayos con diversas combinaciones de camposeléctricos y magnéticos. Thomson pudo demostrar que todas las partículas tenían la misma relación carga-masa q/m y conjuntamente este cociente. Demostró que las partículas con dicha razón carga a masa puedenobtenerse utilizando un material cualquiera como cátodo, lo que significa que estas partículas, ahora denominadas electrones, son un constituyente fundamental de toda la materia.




La imagenmuestra un diagrama esquemático del tubo de rayos catódicos utilizado por Thomson para medir el cociente q/m para las partículas que forman los rayos catódicos, es decir, los electrones. Funciona dela siguiente manera: los electrones son emitidos por el cátodo, que está a un potencial negativo respecto al ánodo. Existe un campo eléctrico en la dirección que va desde el ánodo hasta el cátodo queacelera los electrones. Estos pasan a través del ánodo hacia el interior de una región libre de campo y luego se encuentran con un campo eléctrico entre las placas del condensador que esperpendicular a la velocidad de los electrones. La aceleración producida por este campo eléctrico da a los electrones un componente vertical de la velocidad al abandonar la región situada entre las placas. A...