Simone Francesco Fornasari Andrea Tognazzi 4-6 Luglio 2012

L'atomo, elettricamente neutro, è costituito da una distribuzione di cariche positiva diffusa all'interno della quale sono inserite le cariche negative.

Obiettivo= misurare il rapporto e/m tra la carica e la massa dell'elettrone.

Esperimento originale Viene utilizzato un condensatore che sfruttando la forza elettrostatica a cui sono soggetti gli elettroni, devia la loro traiettoria. Gli elettroni, sparati dal cannone a elettroni, vengono rilevati da una lamina di fosforo. Esperimento eseguito L'esperimento avviene all'interno di un bulbo vitreo a bassa pressione di gas nobile, immerso in un campo magnetico generato da delle bobine di Helmotz. Gli elettroni si muovono di moto circolare uniforme.

B=K*I K=7,8*10 -4 T/A

Bulbo di vetro Bobine di Helmotz Generatore Scala graduata

Risultati dellesperimento V (V)I (A)R1(cm)R2 (cm)R (m)e/m (C/kg) % D% teorico E %20.2% E %30.4% E %25.9% E %30.8% E %31.3% E %36.0% E %24.0% E %31.7% E %36.4% E %19.7% E %21.7% E %24.6% E %26.8% E %7.9% E %8.3% E %5.2% E %9.4% E %16.7% E %11.6% E %5.9% E %8.0% E %9.3% E %3.5% E %2.8% E %2.4% E %5.8% E %15.2% E %2.7% E %5.7% E %1.5% E %-1.9% E %4.7% E %5.2% E %3.4% E %2.4% E %1.0% E %-1.5%

Durante l'esperimento è stato possibile ricavare un valore medio per il rapporto e/m = 1,99*10 11 C/Kg. La semi-dispersione massima è pari a 0,34*10 11 C/Kg. I valori sono dunque compresi tra (1,99±0,34)*10 11 C/Kg. (e% = 17%)

I valori sperimentali ottenuti si discostano dal valore atteso (comunemente accettato) a causa di alcuni errori: lettura errata dello strumento (parallasse); voltaggio corrente vicino ai valori limite (prime rilevazioni); cannone elettronico non perpendicolare al campo magnetico; oscillazione della circonferenza misurata; errori strumentazione (sistematici).

I=1,68 A Manteniamo il campo magnetico costante e variamo il potenziale. Relazione tra V ed R con I costante

e/m ricalcolato= E+11 diff. %=7%

Delle particelle alfa sono sparate da una sorgente attraverso una lamina d'oro Au79. Una parte delle particelle vengono rilevate da un apposito sensore posto oltre la lamina. Il numero di particelle intercettare, a parità di rapporto con il tempo di esposizione è inversamente proporzionale rispetto all'ampiezza dell'angolo formato dal apparato mobile (sorgente e lamina) e il sensore. L esperimento evidenzia che gli atomi, in gran parte costituiti da vuoto, presentano un nucleo, che causa delle deviazioni ad alcune particelle subiscono.

Strumentazione Risultato atteso seguendo il modello di Thomson Risultato osservato con particelle diffuse a grandi angoli e retrodiffuse Particolare di un atomo della lamina doro

Errori riscontrati durante la misurazione: Parallasse; Errori sistematici della strumentazione.

Curva teorica Z=79 (Au) costante