5399619738

Rys. 1.1 Świecenie wywołane przepływem prądu w rozrzedzonym gazie

Z takich eksperymentów wynika, że świecenie jest wywołane przez pewnego rodzaju promienie, które wychodzą z katody i poruszają się po liniach prostych. Promienie te zostały nazwane promieniami katodowymi. Badania J.J. Thomsona nad promieniami katodowymi pokazały, że te promienie te przenoszą ładunek elektryczny, odchylają się w polu elektrycznym i magnetycznym (Rys. 1.2), a mierzone odchylenie promieni pozwala wyznaczyć wartość q/m. Stosunek ładunku elektrycznego do masy, q/m jest stały dla wszystkich promieni katodowych, a obecnie przyjęta wartość q/m = 1,7586-10¹‘C/kg. Dzięki pomiarowi wartości q/m, J.J. Thomson jest uważany za odkrywcę podstawowej cząstki wchodzącej w skład atomu - elektronu.

		1_
katoda_j	|-----jj ~ ^ |
1	r-----..........H
	/ ' 1
anoda (+HV)	pole elektryczne

Rys. 1.2 Szkic lampy katodowej utytej przez Thomsona do pomiaru stosunku q/m dla promieni katodowych. Promienie katodowe przechodzą przez otwór w anodzie, a następnie przechodzą przez skrzyżowane pola magnetyczne(symbolizowane przez cewki) i elektryczne

Choć pomiary e/m wskazują na elektron jako cząstkę o określonym ładunku i masie to do wyznaczenia tych charakterystyk potrzebny był oddzielny pomiar ładunku, bądź masy. Pomiaru ładunku elektronu dokonał R.A. Millikan w 1909 roku, w słynnym doświadczeniu na kroplach oleju opadających w polu elektrycznym [2], Współczesne dokładne pomiary tego ładunku dają wartość e = 1,602- 10"^I9C. Gdy znane są e/m i wartość ładunku e, możemy

wyznaczyć masę elektronu

= 9,109-10"^3lkg

1,602-10"'⁹C

^e e/m 1,7586-10“ C/kg Należy zauważyć, że masa elektronu jest równa ok. 1836 razy mniejsza od masy atomu wodoru, co wskazuje, że elektrony wchodzą w skład atomów ale nie decydują o ich masie.