Objetivos
- Determinar la razón entre la carga y masa del electrón a partir de la trayectoria de un haz de electrones en presencia de un campo magnético.
- Entender cómo actúa la fuerza de Lorentz sobre un haz de electrones.
Determinar el valor de la carga de un electrón o su masa de forma individual resulta una tarea laboriosa debido a que son cantidades excesivamente. Sin embargo, la razón entre carga y masa e/m es una cantidad que se puede medir relativamente fácil al analizar la trayectoria de un haz de electrones en presencia de un campo magnético.
Este experimento fue realizado por primera vez por J.J. Thomson en 1897 mostrando que los rayos catódicos no eran más que un haz de partículas cargadas negativamente a los que llamó corpúsculos.
Hoy en día sabemos que estos corpúsculos son electrones y que hacen parte fundamental del átomo, como Thomson concluyó a partir de su experimento. El método que se usará para medir la relación carga masa tiene como principio el mismo que utilizó Thomson: acelerar electrones con un campo eléctrico y desviar su trayectoria con un campo magnético.
El campo eléctrico se usará para acelerar los electrones hasta que adquieran una velocidad v. Los electrones en movimiento son luego sometidos a un campo magnético B generado por un arreglo de bobinas de Helmholtz, lo cual generará una trayectoria circular. Midiendo el radio de esta trayectoria, el campo magnético y la velocidad inicial de los electrones es posible calcular el valor de e/m.
