Fundamentos

Carga do elétron

A medida da carga elétrica do elétron foi realizada por Robert Andrews Millikan. O aparelho inventado por Millikan é uma caixa com duas placas metálicas paralelas entre si e horizontais, entre as quais é criado um campo elétrico uniforme, polarizando-se a placa superior positivamente e a inferior negativamente. A placa superior tem um pequeno orifício, onde são vaporizadas gotículas de óleo. Entre as placas passa um feixe de luz; uma luneta, perpendicular ao feixe, permite a observação das gotículas de óleo, que aparecem no campo de visão da luneta como pequenas estrelas brilhantes, que caem lentamente sob a ação de três forças: o peso, o empuxo do ar e a força de viscosidade do ar que se opõe ao seu movimento.

Foi constatado que as gotículas de óleo vaporizadas são eletrizadas negativamente, indicando que a gotícula adquire um ou mais elétrons.Ajustando-se convenientemente a intensidade do campo elétrico, a força do campo mantém a gotícula equilibrada entre as placas. A explicação para esse fenômeno é que a força de atração, representada pelo produto da carga elétrica (qE) pela diferença de potencial (ddp), é igual á força de atração representada pelo produto da massa (m) pela aceleração gravitacional (g).

Millikan e seus colaboradores mediram as cargas de alguns milhares de gotículas, obtendo um resultado notável: as cargas das gotas medidas tinham valores iguais ou múltiplos inteiros de uma carga elementar (e). Assim, os valores encontrados eram e, 2e, 3e, e assim sucessivamente.

O elétron é dotado também de momento angular e de momento magnético; o momento angular faz com que o elétron se mova em torno de si mesmo, num movimento de rotação conhecido como “spin”; o momento magnético faz com que ele se comporte como um minúsculo ímã.

O conhecimento que se tem do elétron é resultado de conclusões lógicas indiretas. Por exemplo, não se sabe exatamente o tamanho, quantas rotações essa partícula realiza em determinado tempo e, também, nunca se pesou um elétron. A única propriedade que se pode medir é a carga do elétron.

Deve ser destacado, ainda, que muitas experiências com jatos de elétrons confirmam a natureza ondulatória que os elétrons possuem sob certas condições. Por exemplo, se um jato de elétrons incidir contra uma superfície metalizada, o jato é refletido como se fosse constituído de ondas planas. A mecânica ondulatória torna-se, assim, muito importante para a análise do comportamento do elétron, pois a maioria dos processos atômicos é melhor explicada considerando o elétron como onda, em vez de partícula.

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Soldagem – Coleção tecnológica SENAI – 1ª ed. 1997

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