Os Experimentos de Joseph John Thomson

Os Experimentos de Joseph John Thomson:

Em 1897, J. J. Thomson demonstrou que quando os raios catódicos são desviados de modo a se chocarem com o eletrodo de um eletrômetro, o instrumento acusa uma carga negativa. Além disso, ele foi o primeiro a demonstrar que tais raios são desviados pela ação de um campo elétrico: constatou-se que são repelidos pelo eletrodo negativamente da natureza do gás ou do material utilizado na confecção do tubo de descarga.
Qual é a natureza destas partículas? O fato delas independerem da natureza do gás utilizado no tubo de descarga, sugere que elas não são um tipo particular átomo carregado eletricamente,mas um fragmento encontrado em todos os átomos.
As relações carga-massa de vários íons em solução tinham obtidas a partir e experimentos de eletrólise. E, Thomson percebeu que a determinação da relação carga-massa (e/m) das partículas que constituem os raios catódicos seria muito útil para identificá-las ou como um íon ou algum outro tipo de fragmento eletricamente carregado. Assim, ele determinou a relação e/m por dois métodos diferentes.
No primeiro, Thomson bombardeou um eletrodo com raios catódicos e mediu a corrente elétrica que passava pelo eletrodo e o aumento de temperatura provocado pelo bombardeamento. Valendo-se do aumento de temperatura e a capacidade calorífica do eletrodo ele calculou a energia W que as partículas dos raios catódicos transportavam. Esta energia foi considerada como sendo igual à energia cinética das partículas:

W = Nmv2 2

Onde N é o numero de partículas de massa m e velocidade v que chegaram ao eletrodo durante o experimento. Dado que mv2/2 é a energia cinética de uma partícula, Nmv2/2 é a somatória da energia cinética de todas as partículas que se chocaram com o eletrodo. A carga negativa total, Q, coletada no eletrodo durante o experimento, pode ser diretamente relacionada com N e e, a carga de cada partícula:

Q=Ne