PRACTICA DE JJ THOMSOM

PRACTICA N° 3
EXPERIMENTO DE J.J. THOMSON

OBJETIVOS
EL ALUMNO:
1._Conocera el principio de funcionamiento del aparato para la determinación de la relación entre carga y la masa (q/m) de los rayos catódicos su manejo y las precauciones que deben observarse al utilizarlo.
2._Determinara experimentalmente el valor de la relación q/m de los rayos catódicos.
3._Determinara el errorexperimental de la relación q/m de los rayos catódicos

INTRODUCCION:
Aunque no seamos conscientes de esto, la mayoría de nosotros sabemos lo que es un tubo de rayos catódicos. Si observas cualquier cartel de neón brillante o cualquier aparato de televisión 'anticuado' estarás en presencia de los descendientes modernos deltubo de rayos catódicos.
Thomson realizó sus experimentos usando rayos catódicos. Pues bien, la investigación sobre estos rayos se inició a finales del siglo XIX y consistía en la creación de un tubo de vacío con dos electrodos en su interior. Los electrodos se conectan a un circuito, de forma que uno de los electrodos queda cargado negativamente (cátodo) y otro positivamente (ánodo).
Cuando elcátodo se calienta, un flujo eléctrico pasa de éste al ánodo, lo que indica que está cargado negativamente y además se puede producir iluminación si se coloca una sustancia fluorescente al final del tubo. Estos rayos se emiten siguiendo una línea recta entre cátodo y ánodo y siguen así si no encuentran interferencias.
Se sabía que estos rayos podían ser desviados por un campo magnético, pero losintentos de desviarlos con un campo eléctrico habían sido infructuosos. Thomson pensaba que esto podía ser un problema de insuficiente vacío en el tubo, así que construyó su propia versión para conseguir el vacío más perfecto posible dentro de él.

Otros experimentos de rayos catódicos posteriores y mejorados descubrieron que ciertos tipos de vidrio producían un brillo fluorescente en elextremo positivo del tubo. William Crookes descubrió que un tubo cubierto con un material fluorescente en el extremo positivo produce un "punto" centrado cuando golpean los rayos del cañón de electrones.

Con más experimentación, los investigadores descubrieron que los "rayos catódicos" emitidos desde el cátodo no se podían mover cerca de objetos sólidos y por eso viajaban en línea recta, unapropiedad de las ondas. Sin embargo, otros investigadores, especialmente Crookes, argumentaron que la naturaleza centrada del haz significaba que tenían que ser partículas.

4._RESULTADOS:
Con la tabla adjunta pudimos obtener los resultados necesarios para sacar la relación q/m, hacer nuestra gráfica y ver el error % que esto implica al compararlo con el valor establecido.
Teniendo en cuenta en ellaboratorio obtuvimos un (diámetro, una intensidad y un voltaje).Queremos llegar a la siguiente ecuación:
(5/4)3.a 2.2v
r2(N. 0.I)2
DONDE:
a=radio de bobinas de Helmholtz
v=voltaje de aceleración
r=radio del haz de rayos catódicos
0=permeabilidad magnética del vacío (4πx10-7(T.m.A-1))
I=corriente eléctrica que circula por las bobinas.
Tomando en cuenta que:
La EC=q.v por otra partela, EC=m.ѵ2/2, igualando tenemos lo siguiente.
q.v=m.v2/2 ______(1)
Ahora por otro lado q/m=2.v/(B.r)2______(2)
Igualando (1) con (2) se tiene que:
q/m=2v/(r.B)2 ,por otro lado B=N. 0.I ÷ (5/4)3/2.a
Sustituyendo el valor de B en (2) se tiene lo siguiente;
q/m=2v÷r2(N. 0.I)2÷(5/4)3.a2 reacomodando si tiene que
q/m= (5÷4)3.a2.2v÷(r.N.I. 0)2 es la ecuación buscada.

De esta mismaecuación que encontramos vamos a despejar a despejar a r2 .
q/m= (5÷4)3.a2.2v÷(r.N.I. 0)2
q/m= (5÷4)3.a2.2v÷(N.I. 0)2.r2→ r2(q/m)=(5÷4)3.a2.2v÷(N.I. 0)2
Concluimos que :r2=(5÷4)3.a2.2v÷(N.I.0)2(q/m)

De loa dos últimas columnas que llenamos en el laboratorio, hicimos la gráfica para ver cómo se comportaban los datos y obtuvimos que estos se comportan como una recta que pasa por...