28.12
Das Experiment von J. J. Thomson bestimmte das Verhältnis von Ladung zu Masse für Elektronen.
Er verwendete einen Aufbau mit gekreuzten elektrischen und magnetischen Feldern, so dass nur Elektronen mit einer bestimmten Geschwindigkeit, dem Verhältnis von elektrischem und magnetischem Feld, hindurchgingen.
In einer evakuierten Glasröhre wurden Elektronen von einer heißen Kathode beschleunigt und durch die Potentialdifferenz zwischen der Kathode und den beiden Anoden in einen Strahl umgewandelt.
Die von den Elektronen gewonnene kinetische Energie entspricht der verlorenen elektrischen potentiellen Energie. Also bestimmte er die Geschwindigkeit der Elektronen.
Die geschwindigkeitsselektierten Elektronen trafen auf den fluoreszierenden Schirm und brachten ihn zum Leuchten.
Dann löste er die beiden Gleichungen, um das Ladungs-zu-Masse-Verhältnis eines Elektrons zu bestimmen.
Alle Größen auf der rechten Seite sind unabhängig von der Art des Restgases in der Röhre, dem Kathodenmaterial oder einem anderen Aspekt des Experiments, was bedeutet, dass die Elektronen im Strahl ein grundlegender Bestandteil aller Materie sind.
Der genaueste berechnete Wert von e/m ist 1,759 x 1011 Coulomb pro Kilogramm.
In einem Strahl geladener Teilchen, der durch eine erhitzte Kathode erzeugt wird, bewegen sich die Teilchen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten. V…
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