¿Cómo descubrió JJ Thomson la relación e / m? ¿Cómo encontró Milikan la carga de electrones al acelerar y disminuir la velocidad de caída de los aceites cargados?

JJ Thomson, permitió que los electrones de velocidad conocida pasaran a través de campos eléctricos y magnéticos cruzados perpendiculares a la velocidad del electrón y ajustó los campos de modo que la desviación resultante de los electrones fuera cero. En esta circunstancia, las fuerzas en los electrones debido a los campos eléctricos y magnéticos son iguales y opuestas. Por lo tanto, evB = eE. Esto da v = E / B. Ahora, tenemos que saber la velocidad v. Si los electrones se aceleran por la diferencia de potencial de V voltios, antes de que entren en los campos cruzados, eV = (1/2) mv ^ 2. De esta ecuación se puede encontrar v y sustituyendo v en v = E / B, uno puede finalmente encontrar e / m. Esto requiere conocimiento del potencial de aceleración V. Thomson, en cambio midió la desviación de electrones en el campo E solamente. Si y es esta desviación, entonces, y = (1/2) (Ee / m) t ^ 2. Aquí se ha hecho que los electrones ingresen al campo E de modo que su componente de velocidad en la dirección de E al momento de ingresar al campo E sea cero. Si l es la distancia cubierta en el campo E con velocidad v, el tiempo para viajar a través del campo t = l / v. Esto da y = (1/2) (Ee / m) ( l / v) ^ 2 = (1 / 2) (Ee / m) l ^ 2 / (E / B) ^ 2 . Haciendo que e / m esté sujeto y conociendo y, l , E y B podemos encontrar e / m de electrones. Millikan cargó las pequeñas gotas de aceite por fricción mientras las pasaba a través del pequeño orificio del rociador. Estas gotas se hicieron pasar a través del campo eléctrico. Así, las gotas de aceite cargadas fueron sometidas a una fuerza eléctrica ascendente, una fuerza de flotación ascendente del aire y una fuerza gravitacional descendente. Entonces Millikan cronometró el movimiento de las gotas de aceite con el campo E activado y desactivado y determinó el efecto de la carga q sobre las gotas. Millikan descubrió que los valores de q siempre estaban dados por q = ne, n = 0, + _1, + _ 2, + _ 3 ………. En este caso, resultó ser una carga fundamental igual a 1.6X10 ^ -19C, que es la carga de un electrón.