Práctica 3 Determinación de la carga.masa del electrón

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Introducción
A finales del siglo XIX, el físico J.J. Thomson comenzó a experimentar con tubos de rayos catódicos. Son tubos de vidrio sellados en los que se ha extraído la mayor parte del aire. Al aplicar un alto voltaje entre los electrodos, que se encuentran uno a cada lado del tubo, un rayo de partículas fluye del cátodo (el electrodo negativamente cargado) al ánodo (el electrodo positivamente cargado). Los tubos se llaman "tubos de rayos catódicos" porque el rayo de partículas o "rayo catódico" se origina en el cátodo. 
El rayo puede ser detectado al pintar el extremo del tubo correspondiente al ánodo con un material conocido como fósforo. Cuando el rayo catódico lo impacta, el fósforo produce una chispa o emite luz.
Para verificar las propiedades de las partículas, Thomson colocó el tubo de rayos catódicos entre dos placas con cargas opuestas, y observó que el rayo se desvían, alejándose de la placa cargada negativamente y acercándose a la placa cargada positivamente. De este hecho infirió que el rayo estaba compuesto de partículas negativamente cargadas.
También colocó dos imanes a cada lado del tubo, observó que el campo magnético también desviaba el rayo catódico. 
Marco teórico
Los resultados de este experimento ayudaron a Thomson a determinar la razón masa a carga de las partículas del rayo catódico, que lo llevó a un descubrimiento fascinante,la masa de cada partícula era mucho menor que la de todo átomo conocido—. Thomson repitió su experimento con electrodos hechos de diferentes metales, y encontró que las propiedades del rayo catódico permanecían constantes, sin importar el material del cual se originaban. De esta evidencia, Thomson concluyó lo siguiente:
· El rayo catódico está compuesto de partículas negativamente cargadas.
· Las partículas deben existir como partes del átomo, pues la masa de cada partícula es tan solo de la masa de un átomo de hidrógeno.
· Estas partículas subatómicas se encuentran dentro de los átomos de todos los elementos.
Con el tiempo, sus partículas de rayo catódico adquirieron un nombre más familiar: electrones. El descubrimiento de los electrones refutó parte de la teoría atómica de Dalton.
Según la física clásica, cuando una partícula cargada se desplaza por campos eléctricos o magnéticos se aplican las dos leyes siguientes:
 (ley de la fuerza de Lorentz)
 	(segunda ley de Newton del movimiento)
Donde F es la fuerza aplicada a la partícula cargada (ion), m es la masa de la partícula, a es la aceleración, Q es la carga eléctrica, E es el campo eléctrico, y v × B es el producto vectorial de la velocidad del ion y la inducción magnética.
Al combinar las dos ecuaciones de campo anteriores surge la ecuación:
Esta ecuación diferencial es la ecuación clásica para el movimiento de una partícula cargada en el vacío. Junto con las condiciones iniciales de la partícula determina el movimiento de la partícula en el espacio con el tiempo. 
La fuerza de Lorentz será perpendicular a la velocidad y el campo magnético. Para el caso de un electrón con carga moviéndose de manera perpendicular al campo tenemos:
Fuerza centrípeta de un electrón con masa m con una ruta perpendicular de radio r:
por lo tanto 
La velocidad depende del voltaje de aceleración U del cañón de electrones 
Con esto podemos encontrar la relación carga-masa 
El campo magnético B es proporcional a la corriente de la bobina 
, 
Materiales
· Tubo de vacío con atmósfera de neón
· Multimetro analogico
· Regulador de voltaje 
· Multímetro digital 
Desarrollo
1. Polarizar el calentador con 7.5 V.
2. Esperar un minuto.
3. Incrementar lentamente el voltaje del ánodo hasta 300V aparecerá un haz de luz tenue color azul.
4. Ajustar el voltaje de wehnelt hasta que el haz esté bien definido
5. incrementa la corriente de las bobinas hasta que el haz se curve hacia arriba.
Resultados
Después de esperar el minuto se observó brillar el filamento, se seleccionó a la persona con mejor pulso para manejar el multimetro para ir poco a poco a los 300V, se miraba una esfera roja brillante dentro de la bobina, ajustamos la corriente para que el radio vaya disminuyendo para tomar las respectivas mediciones, y en paso de 20 V fuimos bajando el voltaje hasta 200
Radio de 5 cm
	V
	I(A)
	300
	1.54
	280
	1.5
	260
	1.43
	240
	1.34
	220
	1.33
	200
	1.27
Radio de 4 cm
	V
	I(A)
	300
	1.92
	280
	1.86
	260
	1.79
	240
	1.72
	220
	1.66
	200
	1.57
Radio de 3 cm 
	V
	I(A)
	300
	2.57
	280
	2.45
	260
	2.36
	240
	2.27
	220
	2.16
	200
	2.08
Para llegar a la conclusión en cuanto a la parte de las unidades partimos de qie
De donde comenzamos a hacer eliminacion de unidades
Y de esta forma encontramos la relación de carga masa en las unidades.
El valor reportado de la carga-masa fue 
Conclusión
En base a lo observado se entiende como se llego al planteamiento y la deducción de la carga- masa del electrón asi abriendo un campo completamente nuevo en la física.
Durante el experimento no encontramos mayor complejidad a la hora de manejar los instrumentos y gracias al marco teórico la deducción de las unidades quedó prácticamente a la vista.
UNIVERSIDAD DE SONORA DIVISIÓN DE CIENCIAS EXACTAS Y NATURALES DEPARTAMENTO DE FÍSICA 
Introducción a la Física Moderna II 
Práctica 3: Determinación de la carga.masa del electrón 
Integrantes: 
Ceballos Palomino Jafet Alejandro
 Álvarez Palomino José Miguel 
Acevedo Encinas Osvaldo 
Ponce Proaño Itszel Andrea 
Quezada Córdova David Eliezer