Laboratório Física IV Experimento e/me

Transcrição

1 Laboratório Física IV Experimento e/me Profa. Clemencia Mora Herrera Prof. Helena Malbouisson baseado nos slides do Prof. Dilson Damião para Est. da Matéria I

2 Introdução Os raios catódicos são feixes de elétrons gerados ao aplicar uma alta tensão entre um cátodo (eletrodo negativo) e um ânodo (eletrodo positivo) em tubos de vácuo ou gas rarefeito. Eram utilizados nos aparelhos de televisão antigos. O estudo desses raios levou à compreensão do elétron como uma partícula de massa muito pequena.

3 Determinação da razão carga-massa do elétron A aceleração ao qual está submetida a partícula é portanto Logo temos que ou

4 O campo magnético O Campo Magnético A Pode ser produzido por uma Bobina de Helmholtz O campo magnético na região entre as bobinas é praticamente uniforme e dado por Determinação da razão carga-massa Considerando A = R obtemos que

5 Energia do elétron e resultado da relação Mas a energia de um elétron acelerado por uma diferença de potencial V é dada por E por conservação de energia, temos então que Logo Ao substituir v e B na equação: = K V I 2 r 2

6 <latexit sha1_base64="xymqez7mxbtqq7jdydwapxde1kw=">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</latexit> <latexit sha1_base64="xymqez7mxbtqq7jdydwapxde1kw=">aaacsxicbvdlsgmxfm20pmp9jbp0eyycqzjtbn0irtekmyr2az2xztjmg5p5kgsueub33lhz5z+4cagikzntobb1qslhnhtubo4xmyqkzb0zufzs8spqya24vrg5tw3u7dzelhbm6jhiew95sbbgq1kxvdlsijlbgcdi0xtczhrzkxbbo/bodmpibqgxup9ijdxvmr8cnyosskqcfj5bj0cyjxft1ykck41uxd2rssqzs5o3tnexippoaaa5kzmno6awjlmyytao4ckwj6aejlxrmk9on8jjqekjgrkibvuxdbxikmjg0qktcbijpea90tywraerrholkcjdzxshh3f9qglh7f+hqoeqw8dtndnyyl7lyp+0dil9u1frme4kcfh4it9hueywixv2ksdysqegchoqd4w4j3qeuodf1chy819ebi1k2bbk9s1xqxo+iama9seboai2oafvcalqoa4weabv4bn8gs/gh/ft/ixbc8beswdmkpf/bb8as/s=</latexit> <latexit sha1_base64="xymqez7mxbtqq7jdydwapxde1kw=">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</latexit> <latexit sha1_base64="xymqez7mxbtqq7jdydwapxde1kw=">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</latexit> Objetivo Obter a razão e/me a partir da medida de tensão dos eletrodos, corrente elétrica nas bobinas e raio da trajetória do feixe. = K V I 2 r 2 e m = K V I 2 r 2 ) KV = e m I2 r 2

7 Montagem

8 Aparelho: Pasco Model SE-9638 Tubo com gás Hélio a baixa pressão P= 10-2 mm Hg Bobinas de Helmholtz com R=A = 15cm e N=130 espiras: B (Tesla) = 7.80 x 10-4 I (Ampère) Escala espelhada para medir o raio da trajetória circular K = 125R2 32N 2 μ 2 0 μ 0 = 1, H/m

9 Conexões

10 Medição Tabela com corrente I, tensão V e raio medido a esquerda e direita re e rd. Medida Corrente (A) Tensão (V) raio à esquerda (cm) raio à direita (cm) 1 1, ,5 4,4 2 1, ,3 4,2 3 1, ,4 4,2

11 <latexit sha1_base64="dd3bunbfpdfu7wjqlwxkwjboye4=">aaacdnicbvdlsgmxfm34rpu16tjnsbrclzki6eyoulhcvlap6iwlk2ba0grmsdjccfmfbvwvny4ucevanx9jpp2fth5iojxzl/feeysmsuu439bs8srq2nppo7y5tb2za+/tt2wcckxaogax6aziekyj0ljumdjnbee8ykqtjc9zv/nahkrxdkcmcfe5gky0pbgpi/xtqsergmhe9e0g2/aceqfawjnm8+z6xtczkx99u+luncnginelugefmn37yxveooukupghkxuukyhfi6eoziqre6kkccjjncq9qypeift19jwmvo0yggeszisunkq/oztiuk54ycrz5ew8l4v/eb1uhwe+plgskhlh2aawzvdfmm8gdqggwlgjiqglanafeirmhsokwdyhupmnl5j2vey6nff2pnk4koiogunwbi6bc05ba1ybjmgbdb7bm3gfb9at9wk9wx+z0iwr6dkaf2b9/gd5i5wo</latexit> <latexit sha1_base64="dd3bunbfpdfu7wjqlwxkwjboye4=">aaacdnicbvdlsgmxfm34rpu16tjnsbrclzki6eyoulhcvlap6iwlk2ba0grmsdjccfmfbvwvny4ucevanx9jpp2fth5iojxzl/feeysmsuu439bs8srq2nppo7y5tb2za+/tt2wcckxaogax6aziekyj0ljumdjnbee8ykqtjc9zv/nahkrxdkcmcfe5gky0pbgpi/xtqsergmhe9e0g2/aceqfawjnm8+z6xtczkx99u+luncnginelugefmn37yxveooukupghkxuukyhfi6eoziqre6kkccjjncq9qypeift19jwmvo0yggeszisunkq/oztiuk54ycrz5ew8l4v/eb1uhwe+plgskhlh2aawzvdfmm8gdqggwlgjiqglanafeirmhsokwdyhupmnl5j2vey6nff2pnk4koiogunwbi6bc05ba1ybjmgbdb7bm3gfb9at9wk9wx+z0iwr6dkaf2b9/gd5i5wo</latexit> <latexit sha1_base64="dd3bunbfpdfu7wjqlwxkwjboye4=">aaacdnicbvdlsgmxfm34rpu16tjnsbrclzki6eyoulhcvlap6iwlk2ba0grmsdjccfmfbvwvny4ucevanx9jpp2fth5iojxzl/feeysmsuu439bs8srq2nppo7y5tb2za+/tt2wcckxaogax6aziekyj0ljumdjnbee8ykqtjc9zv/nahkrxdkcmcfe5gky0pbgpi/xtqsergmhe9e0g2/aceqfawjnm8+z6xtczkx99u+luncnginelugefmn37yxveooukupghkxuukyhfi6eoziqre6kkccjjncq9qypeift19jwmvo0yggeszisunkq/oztiuk54ycrz5ew8l4v/eb1uhwe+plgskhlh2aawzvdfmm8gdqggwlgjiqglanafeirmhsokwdyhupmnl5j2vey6nff2pnk4koiogunwbi6bc05ba1ybjmgbdb7bm3gfb9at9wk9wx+z0iwr6dkaf2b9/gd5i5wo</latexit> <latexit sha1_base64="dd3bunbfpdfu7wjqlwxkwjboye4=">aaacdnicbvdlsgmxfm34rpu16tjnsbrclzki6eyoulhcvlap6iwlk2ba0grmsdjccfmfbvwvny4ucevanx9jpp2fth5iojxzl/feeysmsuu439bs8srq2nppo7y5tb2za+/tt2wcckxaogax6aziekyj0ljumdjnbee8ykqtjc9zv/nahkrxdkcmcfe5gky0pbgpi/xtqsergmhe9e0g2/aceqfawjnm8+z6xtczkx99u+luncnginelugefmn37yxveooukupghkxuukyhfi6eoziqre6kkccjjncq9qypeift19jwmvo0yggeszisunkq/oztiuk54ycrz5ew8l4v/eb1uhwe+plgskhlh2aawzvdfmm8gdqggwlgjiqglanafeirmhsokwdyhupmnl5j2vey6nff2pnk4koiogunwbi6bc05ba1ybjmgbdb7bm3gfb9at9wk9wx+z0iwr6dkaf2b9/gd5i5wo</latexit> Gráficos e Análise Se deixaram o raio r constante: Graficar K V x I 2 K = 125R2 32N 2 μ 2 0 Fazer MMQ e identificar e/m como o coeficiente angular Se não conseguiram deixar r fixo, pode ser feito o gráfico K V x I 2 r 2. KV = e m I2 r 2 Fazer a média das medidas e erro da média σ x = N i=0 (x i x)2 N(N 1)