RELA AO CARGA MASSA DO

RELAÇAO CARGA MASSA DO (e/m) ELÉTRON
OBJETIVO
O experimento tem por objetivo determinar experimentalmente a razão e/m do elétron.
RESUMO
FAZZEEEERRRRRRR!!!!!!!!!!!!!!
INTRODUÇÃO
O método experimental desta prática é similar ao usado por J. J. Thomson em 1897. No experimento, um feixe de elétrons é acelerado através de um potencial conhecido. Um par de bobinas de Helmholtz produz um campo magnético uniforme que pode desviar o feixe de elétrons de sua direção inicial. Assim, medindo o potencial (V), a corrente das espiras de Helmholtz (I) e o desvio do caminho do feixe de elétrons , e/m pode ser determinada experimentalmente.

Figura 1: Aparato experimental para determinar e/m.
Análise da Medição de e/m
A força magnética (Fm) atuando em uma partícula carregada de carga q, movendo com velocidade v em um campo magnético (B) é dada pela equação Fm = qv X B (onde F, v e B são vetores e X é o produto vetorial entre eles). Uma vez que o feixe de elétrons nesse experimento é perpendicular ao campo magnético, a equação pode ser reescrita na sua forma escalar como:

onde e é a carga do elétron.
Como os elétrons estão se movendo em um circulo, eles devem experimentar uma força centrípeta de magnitude:

onde m é a massa do elétron, v é a velocidade do elétron e r é o radio do movimento circular. Como a única força atuando no elétron é aquela causada pelo campo magnético, Fm = Fc, então as equações (1) e (2) podem ser combinadas, resultando em

Por conseguinte, a fim de determinar e/m, é apenas necessário conhecer a velocidade dos elétrons, o campo magnético produzido pelas bobinas de Helmholtz, e o raio do feixe de elétrons.
Os elétrons são acelerados através da aceleração potencial V, ganhando energia cinética igual a sua carga vezes o potencial de aceleração. Portanto, eV = ½ mv². A velocidade dos elétrons é portanto

O campo magnético produzido perto do eixo de um par de bobinas de Helmholtz é dado pela equação:

As equações (4) e (5) podem ser colocadas na equação (3)