Relación e/m para electrones

 UNIVERSIDAD TECNOLOGICA METROPOLITANA
FACULTAD DE INGENIERÍA
DEPARTAMENTO DE FÍSICA
LABORATORIO DE FÍSICA










INFORME

EXPERIMENTO Nº 2


“Relación e/m para electrones”Objetivos

- Determinar la relación carga/masa (e/m) del electrón a partir de las medidas del radio de curvatura de la trayectoria de un haz de electrones acelerados mediante una diferencia de potencial conocida

- Comparar los valores encontrados con los valores teóricos y comparar fuentes de error



Introducción

El descubrimiento del carácter corpuscular de la carga eléctricase le asigna al físico inglés J.J. Thomson. Dicho descubrimiento lo realizó en 1897 experimentando con un tubo de vacío semejante a los actuales tubos de un televisor. Dentro del tubo, conteniendo una pequeña cantidad de gas, colocó dos láminas metálicas situadas una frente a la otra (cátodo y ánodo) y aplicó una tensión eléctrica entre ellas. Thomson comprobó que del cátodo salían unos rayos agran velocidad (rayos catódicos), que atravesaban el ánodo (si en éste se practicaba un agujero) y que producían un pequeño destello al llegar a una pantalla fluorescente. Sometiendo los rayos a campos eléctricos y magnéticos comprobó que se comportaban de la misma manera independientemente del gas que se colocase en el tubo, y demostró que estaban formados por partículas cargadas, a las que bautizócon el nombre de electrones, pudiendo determinar su relación carga-masa. El valor actualmente aceptado para esta relación es  |e|/m = 1.7598 · 10+11(C/kg)
Más tarde, en 1911, el físico norteamericano R. A. Millikan consiguió también medir la carga del electrón mediante su experimento de "la gota de aceite". El valor actualmente aceptado para el módulo de la carga (negativa) del electrón es  |e|= 1,602 · 10-19 C.









Marco teórico
En 1897, J.J. Thomson determino por primera vez la naturaleza de los rayos catódicos demostrando que estaban constituidos por partículas muy pequeñas cargadas negativamente que se movían a grandes velocidades.
En sus estudios sobre los rayos catódicos, Thomson sometió estos a la
Acción de campos magnético y eléctrico comprobando que dichosrayos eran afectados en la misma forma que lo harían partículas portadoras de carga eléctrica con “masa bien definida que obedecieran la dinámica newtoniana”.
Como resultado de sus experimentos J.J. Thomson determino la llamada
“carga especifica”, o sea la relación de la carga a la masa e/m, para las partículas que constituían los rayos catódicos. Esta relación e/m era unas 2000 veces mayor que larelación ya conocida para el ion hidrogeno y su valor era el mismo independiente del gas que llenaba el tubo de descarga, así como del material que formaba el cátodo. De este modo se concluyo que esas partículas eran constituyentes universales de la materia y recibieron el nombre de electrones.
Actualmente se conocen los siguientes valores para la carga e y la masa m del electrón e = 1.602x[c]; m = 9.109x [kg]. Entonces e/m= 1.759x



Desarrollo experimental

Materiales
Aparato e/m código SE – 9638
Fuente de poder 0-500 V (DC)
Fuente de poder 0 -6 V (DC o AC)
3 multitester digitales
3 pares de cables



Procedimiento experimental

Arme el montaje de la figura teniendo en cuenta las siguientes precauciones:
Conecte las fuentes y los instrumentos apagados.Solicite revisión del circuito a su profesor antes de encender las fuentes.
La corriente en las bobinas no debe exceder de 2 Amperes.
Extreme precauciones en la manipulación del voltaje acelerador (alta tensión 150-300 V DC)




Ajuste el voltaje acelerador y la corriente de las bobinas de modo que los electrones describan una trayectoria circular.
Mida el radio de las bobinas y de la...