Anonimo
Anonimo ha chiesto in Matematica e scienzeFisica · 8 anni fa

problema con l'esperimento di thomson?

stavo scrivendo una relazione sul sopracitato esperimento di thomson e mi sono imbattuto in un immagine strana:

http://www.google.it/imgres?q=esperimento+di+thoms...

nell'immagine si nota un magnete posto ortogonalmente alle piastre del condensatore deviante e al fascio di elettroni. non capisco quale sia la funzione di quel magnete, dato che io stesso nel ripetere l'esperimento non ho mai usato nessun magnete ne nessun mio professore mi ha suggerito o detto di farlo. inoltre in teoria un magnete dovrebbe far deviare anch'esso il fascio cosa che nell'esperimento originale non avveniva per cui non ne comprendo la funzione

qualcuno può illuminarmi?

Aggiornamento:

@umberto lo so a cosa serve il tubo a vuoto e nel caso di questo esperimento lo scopo non è quello che dici tu. non è possibile liberare un protone dal nucleo con una semplice differenza di potenziale e in ogni caso se anche per assurdo cio avvenisse la velocità raggiunta sarebbe talmente elevata che il breve campo generato da un normale magnete gli sarebbe del tutto indifferente

l'esperimento di thomson era finalizzato a verificare le caratteristiche dei raggi catodici, ovvero se la loro natura fosse particellare e se si che tipo di carica avessero. compresa la loro natura particellare thomson andò a misurare la deviazione dovuta al condensatore (non al campo magnetico) e da li il rapporto carica massa della particella.

non stiamo assolutamente parlando di protoni, e in ogni casoessi non potrebbero essere prodotti dal catodo in quanto positivi ;)

Aggiornamento 2:

@umberto anche con un solo condensatore gli elettroni vengono comunque deviati, ho ripetuto l'esperimento con un attrezzatura simile a quella di thomson ma con un solo anodo collimatore e senza alcun magnete e ho ottenuto valoro che , considerando l'accuratezza delle misure, erano uguali a quello misurato da thomson. nel tubo non si formano protoni,

è vero che l'idrogeno si ionizza, è proprio l'idrogeno ionizzato a generare la luminescenza che ci permette di vedere il raggio, tuttavia la ionizzazione non porta alla formazione di ioni permanenti, è solo uno stato di eccitazione dell'elettrone dell'atomo che salta a un livello superiore ma poi ritorna indietro emettendo raggi gamma.

inoltre la deviazione degli elettroni dovuta al campo magnetico dovrebbe essere nella direzione nord-sud, ovvero perpendicolare a quella del condensatore.

1 risposta

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  • Anonimo
    8 anni fa
    Risposta preferita

    L'esperimento di Thomson, era finalizzato a dimostrare la non facile prova della natura corpuscolare di protoni e elettroni e la loro relativa carica elettrica opposta.

    Thomson teorizzò che le particelle atomiche avessero cariche elettriche distinte ed opposte.

    Il tubo a vuoto illustrato altro non era che un primitivo tubo catodico costituito da un filamento incandescente che andava a riscaldara una placca che, per effetto termolettronico emetteva cariche positive (protoni) e negative (elettroni).

    La funzione del magnete era quello di deviare (non prima di aver indotto una f.e.m. nelle armature del consensatore) in senso opposto alla polarità dei due poli, i rispettivi elettroni e protoni a dimostrazione che le particelle erano di natura corpuscolare con rispettiva carica.

    La luminescenza prodotta nelle aree opposte dello schermo dimostrerebbero la natura bipolare delle particelle sub nucleari (protoni elettroni).

    Tale esperimento, era involontariamente, l'applicazione del tubo a raggi catodici, poi utilizzato nell'industria militare per i monitor dei radar e successivamente per gli schermi dei primi televisori elettronici (e degli oscilloscopi).

    La prima versione del tubo a raggi catodici con solo condensatore non deviava le particelle cariche a causa della conducibilità dei gas residui presenti nel tubo, l'introduzione del magnete, generava un campo magnetico incrociato con quello elettrico accentuando la deviazione.

    In merito al "protone", si intende, IO intendo, lo ione dell'idrogeno, che privato di un elettrone, possiede l'unica carica protonica, non emettibile dal catodo ma presente nei gas del tubo catodico di Thomson ed oggetto di deviazione dalla placche deviatrici del tubo.

    Thomson doveva dimostrare, a prescindere dalla polarità che le particelle sub atomiche avevano carica, tale carica era negativa per i raggi catodici...

    Il modello di atomo d Thomson non era "planetario" ma di una nube costituita da protoni e elettoni.

    Resta il fatto che questo magnete lo introdusse nel dispositivo, sembra, in conseguenza delle non perfette tecniche di vuoto spinto di fine '800, comunque una delle funzioni del magente (su cui si basano attualmente i sistemi di deflessione dei televisori) è indicata (seppur superficialmente) in questo link,

    http://www.openfisica.com/fisica_ipertesto/magneti...

    Probabilmente il magnete, (senza effettuare alcun lavoro apparente sul campo elettrico del condensatore) permetteva di "gestire" l'angolo di deviazione del fascio catodico, per dimostrare che effettivamente le cariche potevano essere deviate da un campo magnetico incrociato a quello elettrico.

    Considera che le tecnologie di fino '800 non sono quelle attuali, anche in materia di produzione di tubi a vuoto... persino i termometri di quel periodo erano meno precisi di quelli attuali... forse la funzione del magnete era quella di garantire e modulare la deflessione verticale inizialmente fallita nei primi tentativi.

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