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cátodo de óxido de caldeo indirecto. Los rayos de
electrones ordenados perpendicularmente entre sí,
permiten el uso de una placa de desviación común
para ambos cañones de electrones. Las trayectorias
de los electrones se hacen visibles como rayos
luminosos finos ténues verdes, debido a las
excitaciones de los átomos de helio por medio de
choques.
3. Datos técnicos
Tensión de caldeo:
Tensión anódica:
Corriente anódica:
Tensión de deflexión:
Ampolla de vidrio:
Longitud total:
Llenado de gas:
4. Servicio
Para la realización de experimentos con el tubo de
dos
rayos
se
requieren
siguientes aparatos:
1 Soporte de tubos s
1 Fuente de alimentación 500 V CC U33000-115
o
1 Fuente de alimentación 500 V CC U33000-230
1 Par de bobinas de Helmholtz S
1 Multímetro analogico AM50
4.1 Instalación del tubo en el soporte para tubo
•
Montar y desmontar el tubo solamente con los
dispositivos
de
desconectados.
•
Introducir el tubo en la toma hembra del
portatubos presionando ligeramente hasta que
las clavijas de contacto estén colocadas
correctamente en la toma, asegurándose de que
la clavija-guía está en la posición correcta.
4.2 Desmontaje del tubo del soporte para tubo
•
Para retirar el tubo, presionar desde atrás la
clavija-guía con el dedo índice de la mano
derecha, hasta que las clavijas de contacto
queden libres. A continuación, retirar el tubo.
5. Ejemplo de experimentos
5.1 Estimación de e/m
Un electrón de masa m y de carga eléctrica e que se
max. 7,5 V a.c/c.c.
max. 100 V c.c.
max. 30 mA
max. 50 V c.c.
aprox. 130 mm Ø
aprox. 260 mm
Helio con presión
residual de 0,1 Torr
adicionalmente
los
U185001
U185051
U17450
alimentación
eléctrica
mueve con una velocidad v perpendicularmente a un
campo magnético B experimenta una fuerza F , la
cual actúa perpendicularmente tanto a v como B:
Ésta obliga a que el electrón se mueva sobre una
trayectoria circular con un radio de curvatura R en
una superficie perpendicular a B. La fuerza
centrípeta está dada por:
F
A partir de ella se tiene que:
Cambiando la ecuación se obtiene que:
Si el rayo de electrones se expone a un campo
magnético de intensidad conocida B y se calculan v y
R, se puede así determinar la relación e/m.
Según el principio de conservación de la energía, el
cambio de la suma de la energía cinética más la
energía potencial de una carga eléctrica que se
mueve del punto 1 al punto 2 es igual a cero porque
no se realiza ningún trabajo.
⎛
1
2
−
⎜
mv
2
⎝
2
Para la energía de un electrón en el tubo de dos
rayos se tiene que:
Despejando v y sustituyendo en la ecuación se llega
a que:
De aquí se obtiene que:
La expresión e/m es la carga específica de un
electrón y tiene el valor fijo de:
(1,75888 ± 0,0004) x 10
5.1.1 Determinación de B
Las bobinas tienen un diámetro de 138 mm y en-
cuentran en la ordenación de Helmholtz y una den-
sidad de flujo B de:
=
μ
B
H
0
y
2
B
I
siendo
la corriente en las bobinas de Helmholtz.
H
2
F =
evB
2
mv
=
=
.
evB
R
v
B =
tesla
e
R
m
e
v
=
m
BR
⎞
1
(
)
2
+
−
=
⎟
mv
eU
eU
0
1
2
1
⎠
2
1
=
2
eU
mv
A
2
e
v
=
m
BR
e
2
U
=
A
2
2
m
B
R
11
C/kg.
-3
I
= (4.17 x 10
)
tesla
H
−
=
⋅
6
2
17
.
39
10
I
H
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