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5.3 Determinação de e/m e v
5.3.1 Por meio do desvio magnético
Montagem da experiência conforme fig. 2.
Para a velocidade v do elétron dependente da
tensão anódica U
, é válido:
A
e
2
v
U
A
m
Das equações 1 e 3 resulta para a carga
específica e/m:
e
2
U
A
2
m
B
r
U
pode ser lida imediatamente, B e r podem ser
A
determinadas experimentalmente.
5.3.1.1 Determinação de r
Para o rádio de curvatura r do feixe de elétrons
desviado é válido, como claramente visível na fig.
1:
2
2
2
r
x
r
y
do que resulta:
2
2
x
y
r
2
y
5.3.1.2 Determinação de B
Para a densidade de fluxo magnético B do
campo magnético na geometria de Helmholtz do
par de bobinas e da corrente de bobina I, é
válido:
3
μ
4
2
0
B
5
R
sendo k = em boa aproximação 4,2 mT/A
com n = 320 (espiras) e R = 68 mm (rádio da
bobina).
(3)
(4)
(5)
n
I
k
I
(6)
5.3.2 Por meio de desvio elétrico
Montagem da experiência conforme fig. 3.
Por meio da alteração da fórmula 2 resulta para
e/m:
2
e
2
y
v
2
m
E
x
U
P
sendo que
E
d
com U
= tensão de condensador e d = distância
P
entre placas
5.3.3 Por meio de compensação de campo
Montagem da experiência conforme fig. 4,
porém, adicionalmente com a bobina de
Helmholtz, como na experiência 5.1 (fig. 1).
Ligar o aparelho de alta tensão e desviar o
feixe de elétrons de modo eletrostático.
Ligar o aparelho de alimentação elétrica das
bobinas e ajustar a tensão de modo que o
campo magnético compense o campo
elétrico e o feixe assim não seja mais
desviado.
O campo magnético compensa o desvio do feixe
de elétrons através do campo elétrico. É válido:
e
E
e
v
Do que resulta para v:
E
v
B
U
P
com
E
.
d
Para a determinação de B veja o item 5.3.1.2.
Para e/m é válido:
e
1
m
2
U
A
3
(7)
B
(8)
2
E
(9)
B
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