Lading/massa-verhouding elektron

Het onderzoek naar verschijnselen in kathodestraalbuizen in de tweede helft van de negentiende eeuw heeft geleid tot de ontdekking van het elektron. Een kathodestraalbuis is een vacuüm buis met twee elektroden: de anode en de kathode. Bij een hoge spanning over deze elektroden bleek de kathode deeltjes uit te zenden: kathodestraaldeeltjes – al was het in die tijd helemaal nog niet duidelijk dat het hier om deeltjes ging, en niet om golven. De loop van de kathodestralen bleek te beïnvloeden met elektrische en magnetische velden. Daaruit werd duidelijk dat – als het om deeltjes zou gaan – deze deeltjes elektrisch geladen zouden moeten zijn. En dus ging men op zoek naar de eigenschappen zoals lading en massa van deze nieuwe deeltjes. Bij dat onderzoek speelde het manipuleren van de baan van deze deeltjes met elektrische en magnetische velden een belangrijke rol. Daarbij kwam men echter voorlopig niet verder dan het bepalen van de lading/massa-verhouding van deze deeltjes.

Je bepaalt in een experimenteel onderzoek de lading/massa-verhouding van het elektron, en je gaat na of deze in overeenstemming is met de literatuurwaarde. Je voert dat onderzoek uit met twee verschillende elektronenstraalbuizen: de cirkelstraalbuis en de Thomson-buis. Ten slotte ga je na met welke van die elektronenstraalbuizen de lading/massa-verhouding van het elektron het meest nauwkeurig te bepalen is.

Voorkennis

Voor het uitvoeren van dit experiment is de volgende voorkennis nodig: elektrische lading, versnellen en afbuigen van geladen deeltjes in elektrische en magnetische velden (ΔEk = q·U, Fe = q·E = q·U/d, FL = B·q·v), eenparige cirkelbeweging (Fc = m·v2/r).

Bestanden

Practicumhandleiding
Meetopstelling
Achtergrondinformatie