Medição e/m do eletron

Universidade Federal do Espírito Santo
Centro de Ciências Exatas
Departamento de Física
Laboratório de Física Moderna

Medida da relação e/m

Alunos: Ewerton de Barcellos Junior
Fernanda Bianchi Deleprani
Jéssica Adriane de Souza

Professor: Rogerio Netto Soares

Vitória, 22 de fevereiro de 2013. 1. Objetivo

Observar a trajetória de um feixe eletrônico submetido a campos elétricos e magnéticos, obter a relação e/m para o elétron.

2. Teorização

Em 1897, Thomson realizou uma série de experiências para determinar a razão entre a carga q e a massa m das partículas que compunham os raios catódicos. As experiências consistiam na observação da deflexão dos raios catódicos por meio de campos elétricos e magnéticos.

A figura acima mostra o aspecto básico do aparelho utilizado por Thomson. O tubo contém um gás à baixa pressão pois somente nessas condições é possível observar a deflexão dos raios catódicos.
O catodo C está sob um potencial negativo de centenas de volts e o anodo S1 está aterrado. Devido a essa diferença de potencial, os raios catódicos (elétrons) movem-se em direção ao anodo S1, que contém uma fenda pela qual um grande quantidade de raios catódicos passam.
Seguindo em frente, os raios catódicos encontram um anteparo S2, que também possui um fenda. A função desse anteparo é colimar o feixe de raios catódicos de forma que, na ausência de campos elétrico e magnético, o feixe desloca-se em linha reta (linha preta da figura), atingindo a parede do tubo no ponto O e formando uma mancha luminosa.
As placas P1 e P2 são duas placas metálicas paralelas por entre as quais passam os raios catódicos. Nessas placas é aplicada uma diferença de potencial para criar um campo elétrico entre elas. Se a placa P1 for positiva, os raios catódicos serão defletidos para cima e seguirão a trajetória vermelha da figura atingindo o tubo no ponto A (onde surgirá um ponto luminoso). No lado externo do tubo existe um escala na qual lê-se a medida da deflexão sofrida pelos