Dispositivos de Campo magnético

Botella magnética

Consiste en dos bobinas en las que la corriente corre en el mismo sentido, formando cada una su campo magnético.
Al estar separadas, el campo en el espacio entre ellas será menor.
Analizando la partícula que entre aquí, se ve que esta oscilará entre las dos bobinas.

Selector de velocidad

Consiste en un túnel atravesado por un campo magnético y uno eléctrico, paralelos entre sí y con la dirección del túnel.
Se hace pasar por él un haz de partículas cargadas (positivamente, asumamos), de modo que serán empujadas a la derecha por la fuerza magnética $F_B=qvB$ y a la izquierda por la eléctrica $F_E=qE$.
La única forma de que las partículas salgan del túnel es que las fuerzas sean iguales y se cancelen ($F_B=F_E⟹qvB-qE=0$), es decir (despejando la velocidad), que las partículas necesitan una velocidad específica $v=\frac{E}{B}$.
Esto permite crear un haz de partículas cargadas con una velocidad uniforme para usar en otros experimentos.

Aparato de Thompson

Se tiene una cámara de vacío dispuesta como en la figura. En un extremo hay un cañón electrónico, formado por un cátodo y dos ánodos con una diferencia de potencial de unos miles de voltios. El cátodo emite electrones y los ánodos filtran un fino haz de ellos.
En el medio del tubo hay unas placas P y P' que generan un campo $\overrightarrow{E}$ y a la vez se le cruza un campo $\overrightarrow{B}$ perpendicular.
Al final del tubo hay una capa de material fluorescente para detectar dónde impactan los electrones.

Cuando la desviación es nula, $eE=evB$, o sea como vimos antes, $v=\frac{E}{B}$. Además, sabemos que el radio de la desviación magnética es $R=\frac{mv}{qB}$. Operando y combinando estas dos ecuaciones se deduce que $\frac{e}{m}=\frac{E}{E{B}^2}$.
Sabiendo los valores de la parte derecha se puede averiguar la relación $\frac{e}{m}$ y de ahí la carga del electrón, como lo hizo Robert Millikan

Espectrómetro de masas

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