Esperimento di Stewart e tolmen
Volevo dei chiarimenti circa l'apetto di fisico di questo esperimento perchè non mi risulta chiaro:
Si fa ruotare velocemente una bobina; dopo un certo tempo ruoteranno anche le cariche libere; si blocca il freno;per inerzia si genera una differenza di potenziale ai capi della bobina; un galvanometro balistico misura la carica oscillante:
$V=Ri$
$E=V/l$ frena le cariche
$F=eE$
$mdv=Fdt=eEdt=E*(V/l)*dt=E*(Ri/l)*dt=(eR/l)dq$
$\int_v^0 mdv = (eR/l)*\int_0^q dq$
$mv=(eRq)/l$
$e/m=(mv)/(Rq)$
Se ammettiamo che frenando il circuito gli elettroni continuino per inerzia a ruotare è giusto pensare che si crei una differenza di potenziale ai capi della bobina che freni le cariche. Ma una volta frenate non dovrebbe crearsi un movimento nel verso opposto proprio in seguito a questa differenza di potenziale che tenda ad annullarla?
Inoltre trovo scritto che i due ricercatori da questo esperimento dedussero che gli elettroni sono i portatori di carica nei conduttori. Ma se è noto solo il rapporto e/m e non due grandezze separatamente come è possibile?Inoltre a questo risultato non giunse Hall studiando appunto l'effetto Hall?
PS vinx se mi rispondi tu sappi che è tempo che torni con noi a ferrara
. Io ho l'orale di dalpiaz il 18 spero.
Si fa ruotare velocemente una bobina; dopo un certo tempo ruoteranno anche le cariche libere; si blocca il freno;per inerzia si genera una differenza di potenziale ai capi della bobina; un galvanometro balistico misura la carica oscillante:
$V=Ri$
$E=V/l$ frena le cariche
$F=eE$
$mdv=Fdt=eEdt=E*(V/l)*dt=E*(Ri/l)*dt=(eR/l)dq$
$\int_v^0 mdv = (eR/l)*\int_0^q dq$
$mv=(eRq)/l$
$e/m=(mv)/(Rq)$
Se ammettiamo che frenando il circuito gli elettroni continuino per inerzia a ruotare è giusto pensare che si crei una differenza di potenziale ai capi della bobina che freni le cariche. Ma una volta frenate non dovrebbe crearsi un movimento nel verso opposto proprio in seguito a questa differenza di potenziale che tenda ad annullarla?
Inoltre trovo scritto che i due ricercatori da questo esperimento dedussero che gli elettroni sono i portatori di carica nei conduttori. Ma se è noto solo il rapporto e/m e non due grandezze separatamente come è possibile?Inoltre a questo risultato non giunse Hall studiando appunto l'effetto Hall?
PS vinx se mi rispondi tu sappi che è tempo che torni con noi a ferrara
. Io ho l'orale di dalpiaz il 18 spero.
Risposte
Ciao.
Attenzione alla formula finale che hai ottenuto: quella giusta è
$e/m = - (v l)/(R q)$
Il meno viene dall'integrale al primo membro.
E' vero che la d.d.p. frenante tende a riportare indietro le cariche, ma comunque, data l'elevata velocità degli elettroni, prima che il moto si inverta passa un tempo sufficiente affichè questi passino all'interno del galvanometro balistico.
Il rapporto carica/massa era stato determinato da Thompson qualche anno prima; collaboratori di Thompson, mediante una "camera a nebbia", avevano dato anche una prima stima della carica e quindi della massa dell'elettrone.
Steward e Tolmen, evidentemente, non solo hanno trovato lo stesso valore di $e/m$ dalla misura di $v$ e $q$ (il che è condizione necessaria ma non sufficiente per quello che si vuole dimostrare), ma sostituendo nella formula i valori di $e$ e $m$ noti hanno ricavato il valore sperimentale di $(m v)/(R q)$
Ammetto che anch'io avevo avuto gli stessi tuoi dubbi, ma credo che la spiegazione sia questa.
P.S: torno domenica sera a Ferrara...a presto!
Attenzione alla formula finale che hai ottenuto: quella giusta è
$e/m = - (v l)/(R q)$
Il meno viene dall'integrale al primo membro.
E' vero che la d.d.p. frenante tende a riportare indietro le cariche, ma comunque, data l'elevata velocità degli elettroni, prima che il moto si inverta passa un tempo sufficiente affichè questi passino all'interno del galvanometro balistico.
Il rapporto carica/massa era stato determinato da Thompson qualche anno prima; collaboratori di Thompson, mediante una "camera a nebbia", avevano dato anche una prima stima della carica e quindi della massa dell'elettrone.
Steward e Tolmen, evidentemente, non solo hanno trovato lo stesso valore di $e/m$ dalla misura di $v$ e $q$ (il che è condizione necessaria ma non sufficiente per quello che si vuole dimostrare), ma sostituendo nella formula i valori di $e$ e $m$ noti hanno ricavato il valore sperimentale di $(m v)/(R q)$
Ammetto che anch'io avevo avuto gli stessi tuoi dubbi, ma credo che la spiegazione sia questa.
P.S: torno domenica sera a Ferrara...a presto!
Grazie vinx...
comunque a me sembra che facciano tutti la stessa cosa
Se torni domenica sera ci vediamo lunedì a lezione. A presto
comunque a me sembra che facciano tutti la stessa cosa
Se torni domenica sera ci vediamo lunedì a lezione. A presto
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