CARGA ESPECÍFICA DO ELÉTROn

CARGA ESPECÍFICA DO ELÉTRON
ANTONIO JOAQUIM DE ARAUJO NETO

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ
CENTRO DE CIÊNCIAS DA NATUREZA
DEPARTAMENTO DE FÍSICA
RELATÓRIO DA DISCIPLINA: LABORATÓRIO DE FÍSICA MODERNA
PROFESSOR: CÉLIO A. M. BORGES
TERESINA, 10 DE DEZEMBRO DE 2013

Resumo: Determinamos a massa do elétron, a partir da determinação da carga específica e/m do elétron, variando a tensão do canhão de elétrons para raios das trajetórias constantes, variando também a corrente nas bobinas e coletando os dados para estabelecer a relação entre os pares (U,i2). Obtivemos essas relações e calculamos a inclinação da reta do gráfico para tal determinação.

1. Introdução

Os métodos da mecânica clássica permitem determinar a massa de um corpo cuja trajetória tenha sido perturbada, desde que seja possível medir a magnitude da perturbação na trajetória e a magnitude do elemento perturbador. Campos elétricos e/ou magnéticos exercem perturbações sobre a trajetória de cargas elétricas. Este efeito permite determinar a razão entre a carga e a massa de tais partículas (q/m), denominada carga específica.
Em 1897, J. J. Thomson mediu a carga específica do elétron, e/m = 1,758.1011 C/Kg, com um arranjo experimental que permite medir com boa precisão a perturbação causada na trajetória de elétrons por campos elétricos e magnéticos simultâneos. O trabalho pioneiro de Thomson teve continuidade com o entusiasmo de outros pesquisadores. Em fins de 1920 estavam disponíveis várias outras técnicas para a determinação de cargas específicas de partículas elementares. Neste experimento vamos utilizar um par de Bobinas de Helmholtz, mantendo-se fixo o raio da trajetória circular dos elétrons.

2. Fundamentação Teórica

Se um elétron de massa m0 e carga e é acelerado por um diferencial de potencial U, adquire energia cinética:
e.U = m0.v²/2 (1) em que v é a velocidade do elétron.
Em um campo magnético de intensidade B, a força de Lorentz em um elétron com