Expérience de thompson

 Niveau licencePartager :
			        
Expérience de thompson
Posté par 
Loulou962  18-02-21 à 16:48
Bonjour à tous, 

Je me permets de solliciter vos services parce que j'ai un peu de mal avec un exercice de ma fac... Donc merci d'avance pour votre aide !

Voici l'énoncé :

La découverte de l'électron valut à Thomson le prix Nobel de physique en 1906. On note  q = −e < 0 la charge de l'électron, et me sa masse. Pour mesurer le rapport masse sur charge me/e de l'électron, Thomson utilisa un tube à vide, dans lequel une cathode émet desélectrons. Ceux-ci sont accélérés dans un champ électrostatique créé par des anodes

de collimation. À la sortie de ces anodes, les électrons forment un faisceau très étroit.

Ce faisceau passe ensuite entre deux plaques métalliques de longueur L et de charges opposées entre lesquelles règne un champ électrostatique E uniforme et constant (zone

grisée) d'intensité E. Les électrons sont alors déviés de leur trajectoire par la force électrique . On négligera le poids de l'électron dans tout l'exercice. 

1. Faire le bilan des forces s'exerçant sur l'électron quand il est situé entre les plaques.

2. Dans le repère (O, ⃗ex, ⃗ey), établir les équations horaires du mouvement de l'électron

entre les deux plaques, en fonction de e, me, E, v0 et du temps t.

3. En déduire que l'équation de la trajectoire suivie par l'électron entre les plaques est :

y=(1/2)*( eE/ 2m*v0^2)*x^2

4. L'électron sort du champ électrique au point M et frappe l'écran au point S. Quelle est la nature du mouvement de l'électron entre M et S ? Justifiez votre réponse.

5. Montrer que le prolongement de cette trajectoire coupe l'axe (Ox) au point A d'abscisse xA = L/2.

6. Déterminez l'équation de la trajectoire suivie par l'électron entre le point M et le point S.

7. En déduire que l'ordonnée Y du point S où l'électron frappe l'écran a pour expression : (eE/m*v0^2)* 􏰅 L 􏰆* (D+L/2)

Pour les questions 1 à 4 incluse, il n'y a pas eu de problème, or je bloque à partir de la 5. 

Si vous avez des questions n'hésitez pas et merci d'avance !!
 Posté par 
vanoisere : Expérience de thompson  18-02-21 à 17:53
Bonjour

Il faut écrire l'équation de la droite correspondant à la trajectoire au delà du champ électrique. Facile alors de répondre à 5)
 Posté par 
Loulou962re : Expérience de thompson  18-02-21 à 21:38
Bonjour, 

Justement je n'arrive pas à déterminer cette équation. 
 Posté par 
vanoisere : Expérience de thompson  18-02-21 à 21:52
La trajectoire rectiligne au delà de M est la tangente en M à la trajectoire parabolique dans le champ électrique.  Commence par faire un schéma soigné que tu peux scanner et poster ici si tu veux. 
 Posté par 
Loulou962re : Expérience de thompson  18-02-21 à 22:06
Je ne comprends pas ce que vous entendez par la trajectoire parabolique du champs électrique. Ci-joint, le schéma qui m'est fourni dans l'exercice.

 Posté par 
vanoisere : Expérience de thompson  18-02-21 à 22:30
Tu as démontré à la question 3 que la trajectoire entre O et M est bien une parabole.

Connaissant l'équation de cette parabole y=f(x), tu peux déterminer l'expression de  la dérivée y'=f'(x). Tu peux ensuite calculer la valeur de cette dérivée en M, c'est à dire en x=L. Quelle est l'intérêt de ce calcul de dérivée en x= L ? Relis au besoin mes messages précédents...
 Posté par 
Loulou962re : Expérience de thompson  19-02-21 à 08:18
J'ai trouvé à la question 3) : y = (eEx^2)/(2m*Vo^2)

Du coup quand je dérive, je trouve y' = (eE)/(m*Vo^2)*x

Si je remplace par les coordonnées de M : y' = (eE)/(m*Vo^2)*L

soit L = (m*Vo^2)/eE

J'ai également tenté de remplacer y par 0 car yA =0 or je ne retombe pas sur L/2
 Posté par 
vanoisere : Expérience de thompson  19-02-21 à 12:35
Que représente y' en M pour la trajectoire rectiligne MS ?
 Posté par 
Loulou962re : Expérience de thompson  19-02-21 à 12:39
le coefficient directeur ?
 Posté par 
vanoisere : Expérience de thompson  19-02-21 à 13:31
Oui ! Et quelle est la relation entre ce coefficient directeur et le quotient :

 Posté par 
Loulou962re : Expérience de thompson  19-02-21 à 15:49
y' est le coefficient directeur du coup ? 

J'ai posé : y' = (Ym-Ya)/(Xm-Xa)=(d/2)/(L-Xa)

Donc L - Xa = d/2y'

Xa = L - d/2y'
 Posté par 
Sanjistrere : Expérience de thompson  19-02-21 à 18:04
Bonjour à tous, Loulou962, j'ai le même exercice à faire pour ma Fac, serait il possible pour vous de m'envoyer ce que vous avez répondu aux quatre premières questions, Merci beaucoup !
 Posté par 
vanoisere : Expérience de thompson  19-02-21 à 18:09
Il faut pousser le calcul jusqu'au bout... L'équation de la trajectoire entre O et M est :

Dérivée par rapport à x :

En M : 

y'M est le coefficient directeur de la droite passant par A et M :

Je te laisse simplifier. On arrive bien au résultat demandé.

Pour la question suivante : y'M est aussi le coefficient directeur de la droite passant par A et S :

 Posté par 
Loulou962re : Expérience de thompson  22-02-21 à 11:24
Merci beaucoup pour votre patience et votre aide vanoise ! 

Sanjistre as-tu encore besoin des réponses des questions précédentes ?
 Posté par 
myriammdire : Expérience de thompson  22-02-21 à 14:52
Moi je veux bien les réponses s'il te plaît, j'arrive vraiment pas à comprendre...J'espère que tu verras ce message et Merci.
 Posté par 
Loulou962re : Expérience de thompson  22-02-21 à 15:35
pas de soucis, on est tous dans la même galère !

par contre je garantis pas l'exactitude de mes réponses. 

1) l'interaction coulombienne intervient

2) somme des forces = ma

     somme des forces = eE

donc eE = ma

à partir de là tu trouves ax = 0 et ay = eE/m

vx = v0x et vy = eE/m * t 

x = v0xt

y = eE/2m * t^2
 Posté par 
myriammdire : Expérience de thompson  22-02-21 à 16:25
Merci beaucoup c'est très gentil!!! Et t'a répondu quoi aussi aux autres stp? 
 Posté par 
Juju3022re : Expérience de thompson  23-02-21 à 10:41
Bonjour, moi aussi j'ai cet exo pour ma fac mais je n'y comprend rien est ce que tu pourrais m'aide sur ce que tu as réussi à trouver stp 
 Posté par 
mmalou re : Expérience de thompson  23-02-21 à 21:03
Juju3022, merci de renseigner ton profil

extrait de  la FAQ du forum :Q12 - Dois-je forcément indiquer mon niveau lorsque je poste un nouveau topic ?
Oui, indiquer son niveau  (dans son profil) et celui du problème est obligatoire lorsqu'on pose une question.

Un correcteur pourra ainsi facilement juger s'il est en mesure de vous aider ou non. En l'absence de cette précision, aussi bien sur votre profil que sur le forum dans lequel le sujet est publié, il risque moins de vous indiquer une méthode que vous n'avez pas encore vue en classe, etc.

De même, si vous êtes élèves dans un pays francophone, vous pouvez consulter les  équivalences des systèmes de niveaux scolaires afin de choisir le niveau de la classe française correspondant à votre classe. Cela permet au correcteur d'intégrer le fait que votre niveau scolaire ne correspond pas forcément à celui stipulé dans les programmes français en vigueur.

 Posté par 
panh123re : Expérience de thompson  25-02-21 à 18:22
j'ai le même exercice à faire pour ma Fac, et j'ai des problème dès la question 3. Pouvez-vous m'envoyer la répondre stp
  Posté par 
vanoisere : Expérience de thompson  25-02-21 à 18:39
Citation :
Pouvez-vous m'envoyer la répondre stp

Ce n'est vraiment pas la façon de faire sur ce forum ! Il s'agit ici d'aider les étudiants à comprendre leurs cours et à résoudre les exercices ; pas question de fournir des corrigés !

Commence par exposer ce que tu as été capable de faire et pose des questions précises sur ce qui te bloque.