El documento presenta los parámetros para realizar un informe de laboratorio sobre la determinación experimental de la relación entre la carga y la masa de un electrón. Se describen las secciones a incluir como título, integrantes, problema a resolver, marco teórico, materiales, metodología, datos obtenidos en tablas y gráficas, y análisis gráfico. El método consiste en aplicar diferentes potenciales de aceleración a un haz de electrones en un tubo de rayos catódicos y medir su desviación, para luego graficar

1. A continuación se muestra los VARIARON LA LONGITUD Y LA
parámetros que se deben tener MASA FUE CONSTANTE
en cuenta para presentar el 1. Compara los resultados obtenidos
informe de laboratorio. para las diferentes LONGITUDES.
¿Encuentras alguna variación
significativa en el período al variar la
PRIMERO: TITULO LONGITUD del péndulo?
EJ: 2. ¿Qué puedes concluir acerca de la
LABORATORIO Nº 1 dependencia del período de un péndulo
con respecto a la LONGITUD?
DETERMINACIÓN DE LA 3. Encuentras alguna variación
RELACIÓN CARGA MASA DEL significativa en LA FRECUENCIA al
ELECTRÓN variar la LONGITUD del péndulo?
4. ¿Qué puedes concluir acerca de la
INTEGRANTES dependencia de LA FECUENCIA de
EJ: un péndulo con respecto a la
Ricardo Torres 20041135069 LONGITUD?
Yanira Bautista 20052135007
Ronald Rodríguez 20052135075 EJ:
PROBLEMA A RESOLVER. PROBLEMA:
EJ:
EN ESTE CASO, LA IDEA ES QUE Determinar la relación experimental
PLANTEEN EL PROBLEMA A entre la carga de un electrón y su
PARTIR DE LAS SIGUIENTES masa.
PREGUNTAS.
INTRODUCCIÓN: SE
PARA EL CASO EN EL QUE CONTEXTUALIZA AL LECTOR
VARIARON LA MASA Y LA ACERCA DE LO QUE ESTAMOS
LONGITUD FUE CONSTANTE TRABAJANDO Y LO
RELACIONAMOS CON ALGO DE
HISTORIA.
1. Compara los resultados obtenidos
para las diferentes masas. EJ:
¿Encuentras alguna variación
significativa en el período al variar la
INTRODUCCIÓN: A mediados del
masa del péndulo?
2. ¿Qué puedes concluir acerca de la
siglo XIX un físico e inventor
dependencia del período de un péndulo Alemán Carl Ferdinand Braun dio
con respecto a la masa? origen al primer tubo de rayos
3. ¿Encuentras alguna variación catódicos cuya aplicación principal
significativa en LA FRECUENCIA al designada por su inventor fue el
variar la masa del péndulo? osciloscopio y que en manos de
4. ¿Qué puedes concluir acerca de la Joseph Thompson significaría la
dependencia de LA FECUENCIA de modificación de la idea del átomo
un péndulo con respecto a la masa? que se había aceptado hasta
entonces.
PARA EL CASO EN EL QUE

2. Gran parte de los científicos de la El experimento que llevaremos a
época pensaron que la cabo consiste en encontrar un valor
incandescencia producida en el determinado para la relación que
tubo de rayos catódicos era un haz estableció Thompson entre la carga
de partículas cargado ya que dicho y la masa de un electrón.
haz se desviaba con facilidad al
pasar un imán alrededor del tubo, MARCO TEÓRICO:
siendo así, un campo eléctrico MENCIONAMOS Y DEFINIMOS
debería desviar igualmente el haz. LOS CONCEPTOS
Sin embargo al aplicar por primera NECESARIOAS PARA LLEVAR A
vez el campo eléctrico no se obtuvo CABO EL LABORATORIO
la esperada desviación, Thompson EJ:
quien prestó interés a este problema MARCO TEORICO:
supuso que la razón por la cual el
haz no se desviaba en presencia de Efecto termoiónico:
un campo eléctrico se debía a que
el vacio en el tubo no estaba bien Al aplicar una diferencia de
conseguido, así que trabajo en este potencial a un filamento de
problema y una vez obtuvo el vacio Tungsteno, la superficie de dicho
deseado el haz de luz era desviado filamento empieza a aumentar su
por el campo eléctrico. temperatura, de tal forma que los
electrones ganan la suficiente
La desviación provocada por el energía cinética como para vencer
campo eléctrico ocurría en la las fuerzas producidas por el núcleo
dirección de un potencial atómico, consecuentemente a esto,
decreciente lo que llevo pensar a hay un desprendimiento de los
Thompson que el haz contenía electrones del material que forman
partículas cargadas negativamente una nube en la vecindad de la
y fueron bautizadas electrones, superficie del filamento, este efecto
este descubrimiento modifico la idea es conocido como efecto
que Dalton había propuesto para el termoiónico.
átomo y abrió puertas para
encontrar la carga y la masa de esta MATERIALES: REALIZAMOS UNA
nueva partícula. LISTA DE LOS MATERIALES
QUE VAMOS A EMPLEAR EN LA
Aunque Thompson estableció la PRACTICA
división de el átomo no pudo EJ:
determinar un valor preciso para la Materiales
carga del electrón (dicho
experimento fue desarrollado por Los materiales a utilizar en esta
Milikan) sin embargo pudo encontrar práctica son:
una relación entre la carga y la
masa de la nueva partícula que Dos fuentes
había descubierto. 1 Multímetro
Tubo de rayos catódicos
Papel milimetrado

3. METODOLOGÍA: DESCRIBIMOS a. 6.3V (Fuente V1)
DETALLADAMENTE COMO b. 0-12V(Potencial de foco V2)
OBTUVIMOS CADA UNO DE LOS c. 0-50V(Campo)
DATOS Y QUE d. 0-300V(Potencial de
PROCEDIMIENTOS REALIZAMOS aceleración)
PARA DTERMINAR CADA UNA
DE LAS VARIABLES QUE
REUQIERE EL PROBLEMA PARA
SU SOLUCIÓN.
EJ:
METODOLOGIA
A partir del montaje experimental,
se aplica una diferencia de potencial
de 6.3V (voltaje alterno) con el fin
de incrementar la temperatura en el
filamento (se encuentra dentro de
un cilindro) para que expulse los
electrones que se encuentran en su
superficie debido al efecto Figura1. (Esquema de un tubo de rayos
termoiónico (figura nº1 a). catódicos)
Aplicando otra diferencia de Posteriormente el haz de electrones
potencial al cilindro, los electrones entra en el campo eléctrico que se
son enfocados en una región encargara de provocar la desviación
específica que permite que estos se (la figura nº2 ilustra este paso), la
trasladen hacia un pequeño orificio distancia total que se desvía el rayo
localizado en la cara opuesta del está dada por:
cilindro que contiene al filamento
incandescente (figura nº 1 b).
Cuando los electrones pasan por
dicho orificio, éstos son acelerados
por la acción de otra diferencia de
potencial con el fin de observar el
haz producido (figura nº1 c, d)
Finalmente la acción del campo
eléctrico producido por una
diferencia de potencial, tendrá el fin
de desviar los electrones de su Figura2. (Esquema de un tubo de rayos
trayectoria. catódicos)
Diferencia de potenciales a tener en (1)
cuenta:

4. 6.3 16.96 40 180 12.3 4.0
Donde e y m son la carga y la masa Tabla 2. Potencial aceleración 210V
del electrón respectivamente, a es
la distancia en la que actúa el V1(V) V2(V) V3(V) V4(v) V5(V) Y(cm)
campo eléctrico, v es la velocidad
6.3 16.96 0 210 12.3 0
en x de electrón (constante), L es la
distancia que viaja el electrón en x 6.3 16.96 10 210 12.3 0.8
antes de impactar en la pantalla, V 6.3 16.96 20 210 12.3 1.7
es la diferencia de potencial 6.3 16.96 30 210 12.3 2.5
aplicada entre las placas de largo a
6.3 16.96 40 210 12.3 3.4
de la figura nº2, Y D es la
separación entre las placas entre
. Tabla 3. Potencial aceleración 240V
estas placas tal como lo indica la
V1(v) V2(v) V3(E) V4(v) V5(V) Y(cm)
figura nº 2.
6.3 16.96 0 240 12.3 0
Siendo
6.3 16.96 10 240 12.3 0.5
6.3 16.96 20 240 12.3 1.2
6.3 16.96 30 240 12.3 1.9
Donde u es la diferencia de 6.3 16.96 40 240 12.3 2.7
potencial de aceleración.
Tabla4. Potencial aceleración 270V
Despejando la relación carga masa V1(v) V2(v) V3(E) V4(v) V5(V) Y(cm)
del electrón se obtiene: 6.3 17.74 0 270 12.3 0
6.3 17.74 10 270 12.3 0.5
(2) 6.3 16.35 20 270 12.3 1.1
6.3 17.00 30 270 12.3 1.7
DATOS: RESUMIMOS EN TABLAS 6.3 19.35 40 270 12.3 2.5
LA INFORMACIÓN QUE
Tabla5. Potencial aceleración 300V
OBTUVIMOS EN EL
LABORATORIO. EN LAS TABLAS V1(v) V2(v) V3(E) V4(v) V5(V) Y(cm)
DEBEN IR TANTO LAS 6.3 23.1 0 300 12.3 0
VARIABLES DEPENDIENTES 6.3 20.6 10 300 12.3 0,5
COMO LAS INDEPENDIENTES.
6.3 20.6 20 300 12.3 1,1
EJ:
6.3 20.6 30 300 12.3 1,6
Datos Obtenidos: 6.3 20.6 40 300 12.3 2,4
Tabla 1. Potencial aceleración 180V) (Todos los valores en las tablas
V1(V) V2(V) V3(V) V4(V) V5(V) Y(cm) cuentan con un error instrumental
6.3 15.44 0 180 12.3 0 brindado por el voltímetro de +/-
6.3 15.40 10 180 12.3 0.9
0.01V para las diferencias de
potencial V1,V2,V3,V4,V5 mientras
6.3 14.34 20 180 12.3 2.0 que la distancia contiene un error
6.3 14.54 30 180 12.3 3.1

5. instrumental brindado por el papel
milimetrado de +/- 1 mm ). altura vs potencial
( tablanº1)
Cálculo en la relación carga-masa 5
para los diferentes potenciales de 4
aceleración:
3
q/m (tabla 1) q/m (tabla 2) q/m (tabla 3) 2
( )C/Kg ( )C/Kg ( )C/Kg 1
0 0 0 0
2,511 2,603 1,860
0 20 40 60
2,79 2,765 2,233
2,88 2,711 2,357
2,79 2,765 2,512 Si le realizamos una regresión lineal
tenemos:
q/m (tabla 4) q/m (tabla 5 )
(3)
( )C/Kg ( )C/Kg
0 0
2.088 2,387
2,296 2,638
2,366 2,558
Gráfica nº2
2,610 2,877
altura vs potencial
( tablanº2)
GRÁFICAS: REPRESENTAMOS
LOS DATOS OBTENIDO EN 4
GRAFICAS PARA ASIMILAR DE 3.5
UNA MANERA MÁS SENCILLA LA 3
INFORMACIÓN, LAS GRÁFICAS 2.5
2
DEBEN TENER NOMRE UY AL
1.5
IGUAL QUE LAS TABLAS DEBEN
1
IR NÚMERADAS. 0.5
EJ: 0
GRÁFICAS:
0 20 40 60
Gráfica nº1
Si le realizamos una regresión lineal
tenemos:
(4)
Gráfica nº3

6. altura vs potencial altura vs potencial
( tablanº3) ( tablanº5)
3 3
2.5 2.5
2 2
1.5 1.5
1 1
0.5 0.5
0 0
0 20 40 60 0 20 40 60
Si le realizamos una regresión lineal Si le realizamos una regresión lineal
tenemos: tenemos:
(5) (7)
Donde Y al igual que antes
representa la distancia total
desplazada y V es la diferencia de
potencial de aceleración
Gráfica nº4
altura vs potencial ANÁLISIS GRÁFICO:
INTEPRETAMOS LA
( tablanº4) INFORMACIÓN QUE NOS
3 BRINDAN LAS GRAFICAS Y LE
2.5 PROPORCIONAMOS AL LECTOR
UN ANÁLISI DE LAS MISMAS.
2
1.5 EJ:
1 Análisis gráfico:
0.5
Es fácil apreciar que todas las
0
graficas muestran un comportamiento
0 20 40 60
lineal.
Aplicando regresión lineal
Si le realizamos una regresión lineal obtenemos la recta que mejor se
tenemos: ajusta a cada uno de los gráficos. De
(6) las ecuaciones (3-7) obtenidas
mediante regresión lineal y
Gráfica nº5
comparando con la ecuación nº 2
tenemos

7. aceleración multiplicada por
la constante k (figura nº1 d).
2. Una conclusión inevitable a
Donde Y/V es cada una de las través de la observación es
pendientes de las ecuaciones (3-7) y que el haz contiene
el factor: partículas cargadas
negativamente (electrones)
descubrimiento que hizo a
Thompson acreedor del
novel.
Es una constante proporcionada por
los datos del fabricante y 3. La desviación del rayo de
dependiente de la diferencia de electrones será proporcional
potencial que se aplica entre las también a la desviación
placas de largo a (figura nº2), (que producida por el campo
consideramos constante para cada eléctrico en las placas de
una de las medidas). largo a (figura nº 2 ) dicha
desviación se encuentra
Así tenemos: incluida en la constante k de
la ecuación (8).
(8) BIBLIOGRAFIA
UNIVERSIDAD DE LA
CONCLUSIONES: LAS SALLE Marco doctrinal
CONCLUSIONES DEBEN http://unisalle.lasalle.edu.co/g
RESPONDER AL PROBLEMA O eneral/marco/index.htm
LOS OBJETIVOS QUE SE (citado 4 de agosto del 2005).
PLANTEARON EN UN PRINCIPIO,
PUEDO VALERME PARA ELLO Rojas Leonardo. Física
DE LA INFORMACIÓN QUE ME aplicada: movimiento
PROPORCIONA EL ANÁLISIS armonico simple. Ediciones
GRÁFICO. paidos, 1993. 200p. nº4.
EJ:
CONCLUSIONES:
1. Podemos concluir
directamente de la ecuación
(8) que la relación carga-
masa en nuestro experimento
depende únicamente de la
relación entre la desviación
del haz de electrones y la
diferencia de potencial de