Hvordan blev et elektrisk felt anvendt til at bestemme ladningen af ​​en katodestråle?

eksperimentet:

1. katodestrålerør: Eksperimentet anvendte et katodestrålerør (CRT), svarende til dem, der findes i ældre fjernsyn. En katodestråle er en stråle af elektroner, der udsendes fra katoden (negativ elektrode) i røret.

2. Elektrisk felt: To modsat ladede plader blev anbragt nær katodestrålen. Dette skabte et ensartet elektrisk felt mellem pladerne.

3. afbøjning: Det elektriske felt udøvede en kraft på de ladede partikler i katodestrålen. Da elektroner er negativt ladet, blev de afbøjet mod den positive plade.

4. Måling: Mængden af ​​afbøjning blev målt ved at observere bevægelsen af ​​bjælken på en fluorescerende skærm placeret i slutningen af ​​røret.

Bestemmelse af gebyret:

Ved omhyggeligt at måle afbøjningen af ​​katodestrålen kunne fysikere bestemme følgende:

* retningen på ladningen: Afbøjningen mod den positive plade indikerede, at katodestrålepartiklerne var negativt ladet.

* Størrelsen af ​​ladningen: Mængden af ​​afbøjning var direkte relateret til styrken af ​​det elektriske felt og partiklernes ladning.

Yderligere noter:

* J.J. Thomsons arbejde: J.J. Thomson gennemførte dette eksperiment i slutningen af ​​det 19. århundrede og brugte det til at bevise, at katodestråler var sammensat af negativt ladede partikler, som han kaldte elektroner.

* forholdet mellem gebyr og masse: Thomsons eksperiment tillod ham også at bestemme forholdet mellem afgift og masse (E/M) for elektronet. Dette var et betydeligt gennembrud i forståelsen af ​​stofets grundlæggende karakter.

* senere eksperimenter: Robert Millikans oliefaldseksperiment bestemte senere gebyret for elektronet, hvilket gjorde det muligt for forskere at beregne dens masse.

Kortfattet: Ved at anvende et elektrisk felt og observere afbøjningen af ​​katodestrålen var forskere i stand til at fastlægge den negative ladning af elektronet og gøre nøgleopdagelser om dens egenskaber.