Em 1897, J.J Thomson ,mostrou que os raios num tubo de raios catódicos eram desviados por campos elétricos e magnéticos e,por isso ,eram constituídos por partículas carregadas.Observando o desvio destes raios,Thomson foi capaz de provar que todas as partículas tinham a mesma razão entre carga e a massa q/m e de medir esta razão .

A fig.(1) mostra o aparato usado por Thomson:num tubo onde é feito vácuo, elétrons são emitidos por um filamento aquecido e acelerados por uma diferença de potencial aplicada V,sofrem a ação de um campo magnético uniforme ,de valor conhecido, perpendicular à sua direção de movimento nestas condições a trajetória das partículas é circular ,temos que a força centrifuga é igual a força magnética:

(1)

Os elétrons adquirem uma energia cinética provocada pela diferença de potencial(V)

K=eV (2)

Usando as equações (1) e (2) ,obtemos

O valor de e/m obtido por Thomson era por volta de 10¹¹ C/Kg.

Thomson mostrou que o valor obtido de e/m independia do material usado para fazer o catodo e a natureza química do gás residual no tubo.

Essa razão possui o valor aceito de e/m=1,75880x10¹¹.

O método de Lenard-Classen proposto em 1908, o campo magnético uniforme é obtido por um par de bobinas circulares idênticas ,sendo a distância entre elas é igual ao raio delas (bobinas de Hemlholtz).

m₀ permeabilidade magnética do vácuo , N número de espiras e I corrente elétrica

B=7,8 x 10¹¹ I(Wb/m)

A trajetória circular descrita pelo feixe de elétrons é visível devido ao gás de argônio (gás a baixa pressão,pois somente nestas condições é possível observar a deflexão dos raios catódicos).

Fig.1. Tubo de Thomson para medição de q/m.Os elétrons proviniente do catodo C passam pelas fendas A eB e atingem um anteparo fluorescente S.O feixe pode ser desviado entre as placas D e F por um campo magnético.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

• TIPLER, Paul A.; Física, volume 2a, 2ª edição.

• HALLIDAY, David; Fundamentos de Física, volume 3, 4ª edição.

• REITZ, Jonh R; MILFORD, Frederic J; CHRISTY, Robert W. Fundamentos da Teoria Eletromagnética. 5ª edição.