DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BASICAS

LABORATORIO DE FISICA MODERNA

LABORATORIO No. 8: Determinación de la carga especifica del electrón

Objetivos

Determinar la masa del electrón a través de su carga especifica.

Estudiar el comportamiento de los cañones de electrones.

Introducción

La medida de la carga especifica de un electrón, es decir la relación carga-masa, se realizó

por primera vez en los años ochenta del siglo XIX y constituye un acontecimiento en el

desarrolle de la física.

El fundamento del experimento consiste esencialmente de estudiar la interacción que sufren

los electrones cuando penetran un campo magnético. Cuando una carga eléctrica se mueve

en el seno de un campo magnético experimenta una fuerza perpendicular al campo B y al

vector velocidad v.

Ec. 1

Bajo este efecto el electrón describirá una circunferencia ya que los vectores de velocidad y

campo magnético son perpendiculares al vector fuerza.

El equilibrio entre la fuerza magnética y la fuerza centrífuga, nos permite calcular la

relación carga masa:

En términos de las variables del montaje Ec. 2

El campo magnetico de las bobinas de Helmholtz es directamente proporcional a la

corriente suministrada a ella:

𝐵 = 𝑘 𝐼 Ec. 3

Donde k es una constante de proporcionalidad que depende de la fabricación de las bobinas

generalmente dada por el fabricante. En esta ocasión puede determinarse según la

expresión:

Ec. 4

Donde n es el numero de espiras de las bobimas y R el radio.

Materiales

Procedimiento

Previamente su docente de laboratorio colocara el montaje correspondiente pero es

necesario que usted como estudiante cumpla las siguientes normas de seguridad.

1) Ponga en funcionamiento el montaje colocando una tensión de 300 v al tubo de rayos y

un voltaje de calentamiento de 6.3v.

2) Debe esperar algunos minutos para que comience la emisión de electrones. Identificara

la emisión como un rayo delgado que sale de la boquilla del cañón.

3) Aumentar la corriente en las bobinas de tal manera que pueda orientar la dirección del

rayo de electrones en una trayectoria circular.

4) Anote el radio de la trayectoria circular y la corriente de las bobinas con la cual lo pudo

generar.

5) Repita el paso 4 para diferentes trayectorias circulares.

Análisis de Resultados.

El análisis de resultados se entregara el día de la práctica ya que forma parte del taller de

laboratorio que se realizara al final de la práctica.