Relatório Física Moderna (Thomson)

TÍTULO: Determinação da razão q/m dos raios catódicos.

OBJETIVOS: Calcular a razão entre carga e massa dos raios catódicos através do experimento de Thomson.

MATERIAL E MONTAGEM:
Par de bobinas de Helmholtz, fonte de tensão, fonte de corrente, fios de conexão, voltímetro, tubo de raios catódicos Phywe e paquímetro.

Fig. 1- Montagem completa do experimento.

FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA:
Na época de Thomson, os físicos estavam fascinados pelos raios catódicos e trabalharam bastante para entender sua natureza. Uns pensavam que os raios eram uma forma de luz, pois apresentavam várias propriedades da luz, como viajar em linha reta, produzir alterações químicas e possuir um brilho fluorescente. Logo, os raios catódicos seriam ondas eletromagnéticas de freqüências maiores ou menores que as da luz visível.
Porém campos magnéticos não desviam a luz como ocorria com os raios catódicos. Como os raios catódicos eram defletidos por um magneto assim como as cargas negativas, alguns físicos imaginavam que os raios eram partículas carregadas negativamente.
Essa questão durou cerca de 25 anos, até que em 1897, John Joseph Thomson, físico britânico, fez uma série de experimentos que foram capazes de convencer os físicos da época que os raios catódicos eram partículas carregadas negativamente.
Em 1897, Thomson realizou uma série de experiências para determinar a razão entre a carga (q) e a massa (m) das partículas dos raios catódicos.
Para tal, Thomson utilizou de um tubo contendo um gás à baixa pressão, pois somente nessas condições seria possível observar a deflexão dos raios.
Foi aplicada uma diferença de potencial entre as extremidades do tubo, e com isso foi possível observar que eles eram desviados. Na ausência de campos elétricos e magnéticos o feixe de raios devia seguir em linha reta.
Como as partículas possuem cargas elétricas, quando cruzam uma região onde há um campo elétrico, elas sofrem a ação de uma força elétrica fazendo com que sejam desviadas