Thomson

O Experimento de Thomson
Um tubo de raios catódicos é um tubo de vidro ou quartzo fechado, contendo, no seu interior, um gás a baixa pressão, e com eletrodos em suas extremidades. Com uma diferença de potencial de vários milhares de volts entre o eletrodo positivo
(ânodo) e o eletrodo negativo (cátodo) acontece uma descarga elétrica através do gás.
O experimento de Thomson, realizado com um tubo de raios catódicos (Fig.10), permite medir a razão carga/massa do elétron.

Do filamento C, mantido a alta temperatura pela corrente gerada pela diferença de potencial V1, são emitidos elétrons (emissão termoiônica). Esses elétrons são acelerados desde o filamento C até a placa colimadora A pela diferença de potencial
V2. Passando pela placa colimadora, os elétrons entram numa região de campo elétrico E e magnético B, perpendiculares entre si e à trajetória inicial dos elétrons, e daí vão ao anteparo fluorescente S, onde produzem pontos luminosos visíveis. Para que os elétrons não sejam desviados dessa trajetória por colisões com as moléculas de ar no interior da ampola, este é mantido em alto vácuo.
O campo elétrico E tende a desviar os elétrons, cuja carga é negativa, para cima, com uma força de módulo eE, e o campo magnético B tende a desviar os elétrons para baixo, com uma força de módulo evB, onde e é o módulo da carga dos elétrons e v, o módulo da sua velocidade. Para uma dada velocidade dos elétrons, os valores de E e B podem ser ajustados de modo que: eE = evB ou seja, com a força elétrica sobre os elétrons balanceando a força magnética. Com isso, os elétrons se deslocam em linha reta com velocidade horizontal de módulo v, desde a sua fonte C até o anteparo S, onde produzem um ponto luminoso. Assim, o módulo da velocidade horizontal dos elétrons pode ser calculado a partir dos valores conhecidos de E e B: v= E
B

Thomson observou, originalmente, a posição do ponto luminoso no anteparo fluorescente com E e B nulos. Então, com um campo elétrico E uniforme, fixo e não