La importancia de estas deducciones radica en el hecho de que una carga eléctrica en movimiento, con total independencia de cualquier núcleo material, posee una masa aparente en virtud de su movimiento, y que dicha masa es una función de la velocidad. En efecto, veremos más adelante (véase la sección 82) que la masa aparente de las partículas que constituyen los rayos catódicos puede explicarse en virtud de su carga, sin necesidad de suponer un cuerpo material en el que la carga esté distribuida.
Esto ha llevado a sugerir que toda la masa puede ser de origen eléctrico y deberse puramente a la electricidad en movimiento.
49. Acción de un campo magnético sobre un ión en movimiento.
Consideremos el caso de un ión de masa m, que porta una carga e y se mueve libremente con una velocidad u. Si u es pequeña en comparación con la velocidad de la luz, el ión en movimiento corresponde a un elemento de corriente de magnitud eu.
Si el ión se mueve en un campo magnético externo de intensidad H, actúa sobre él una fuerza en ángulo recto tanto con la dirección del movimiento como con la de la fuerza magnética, y de magnitud igual a Heu sin θ, donde θ es el ángulo entre la dirección de la fuerza magnética y la dirección del movimiento.
Dado que la fuerza debida al campo magnético es siempre perpendicular a la dirección del movimiento, no tiene ningún efecto sobre la velocidad de la partícula, sino que solo puede alterar la dirección de su trayectoria.
Si ρ es el radio de curvatura de la trayectoria del ión, la fuerza a lo largo de la normal es igual a y esta se equilibra con la fuerza Heu sin θ.
Si es decir, si el ion se mueve en ángulo recto con respecto a la dirección del campo magnético o
Como u es constante, ρ también es constante, es decir, la partícula describe una órbita circular de radio ρ. El radio de la órbita circular es, por tanto, directamente proporcional a u, e inversamente proporcional a H.
Si el ion se mueve con un ángulo θ respecto a la dirección del campo magnético, describe una curva compuesta por el movimiento de una partícula con una velocidad u sen θ perpendicular al campo y u cos θ en la dirección del campo.
La primera describe una órbita circular de radio ρ, dada por la segunda no se ve afectada por el campo magnético y se mueve uniformemente en la dirección del campo magnético con una velocidad u cos θ.
El movimiento de la partícula es en consecuencia una hélice, trazada sobre un cilindro de radio cuyo eje está en la dirección del campo magnético. Por lo tanto, un ion proyectado oblicuamente respecto a la dirección de un campo magnético uniforme siempre se mueve en una hélice cuyo eje es paralelo a las líneas de fuerza magnética45.
50. Determinación de e/m para el flujo catódico. Los rayos catódicos, observados por primera vez por Varley, fueron investigados en detalle por Crookes. Estos rayos son proyectados desde el cátodo en un tubo de vacío a baja presión. Viajan en línea recta, se desvían fácilmente por un imán y producen una fuerte luminosidad en una variedad de sustancias colocadas en su trayectoria.