Roteiro do Experimento Relação entre carga e massa do elétron.

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1 CM Página 1 de 5 INSTRUÇÕES GERAIS: Universidade Estadual Paulista Julio de Mesquita Filho Departamento de Física Laboratório de Física Moderna Roteiro do Experimento Relação entre carga e massa do elétron. 1. Confira se encontra-se sobre a bancada todo o material que você irá utilizar durante o experimento. 2. Neste e em outros equipamentos que fazem uso de elementos ópticos (lentes, espelhos, prismas, redes difração, etc.), tome cuidado para não colocar a mão diretamente sobre as superfícies ópticas. 3. Esteja sempre atento às limitações do equipamento. 4. Atente também as altas voltagens e lâmpadas incandescentes que podem causar ferimentos. 5. Leia atentamente e completamente cada item antes de começar a executar o que nele é pedido. 6. Ao terminar o experimento, verifique se todos os equipamentos estão desligados antes de abandonar a bancada. O GRUPO DEVE TRAZER PARA REALIZAR ESTE EXPERIMENTO: - Seu caderno de laboratório. EQUIPAMENTO: 1 aparato e/m PASCO contendo : 1 par de bobinas de Helmholtz; 1 tubo de Thomson; 1 painel de controle; 1 fonte de baixa tensão; 1 fonte de alta tensão; 2 multímetros digital; 1 bússula; cabos de ligação.

2 CM Página 2 de 5 MONTAGEM EXPERIMENTAL: 1. Você deverá encontrar o aparato montado como na Figura 1 e conectado às fontes como na Figura Alinhe o aparato de modo a minimizar o efeito do campo magnético terrestre sobre o feixe de elétrons e maximizar a ação do campo das bobinas de Helmholtz. Você pode girar o tubo de Thomson sem retirá-lo do soquete. 3. Confira as ligações indicadas na Figura Antes de ligar as fontes, gire os knobs de controle de voltagem e tensão para a posição mínima (sentido anti-horário). 5. Ligue a fonte de baixa tensão e eleve lentamente a tensão até 6V verificando o amperímetro e cuidando para que a corrente não ultrapasse 2A. Figura 1 Aparato e/m completo 6. Ligue a fonte de alta tensão e ajuste lentamente a tensão de aquecimento do filamento para a posição 6V. ATENÇÃO: Nunca ultrapasse a tensão de 6.3V no filamento. Voltagem acima de 6.3V irá queimar o filamento e inutilizará o tubo de Thomson. Figura 2 Esquema de conexões para o experimento e/m.

3 CM Página 3 de 5 7. Ainda na fonte de alta tensão eleve lentamente a tensão de aceleramento dos elétrons até 150V. CUIDADO: Alta tensão pode causar danos. Trabalhe com cuidado e atenção. 8. Espere alguns instantes até que o filamento se aqueça. Quando isto acontecer, você perceberá que um feixe de elétrons emergirá do canhão de elétrons e será curvado pelo campo gerado pelas bobinas de Helmholtz. 9. Ajuste a tensão de aceleração dos elétrons e a corrente nas bobinas de Helmholtz de modo que o feixe de elétrons forme um círculo visível no tubo. Você provavelmente terá que reduzir sensivelmente a luminosidade local para poder fazer uma observação com qualidade. ATENÇÃO: Tome cuidado para não ultrapassar os valores máximos permitidos. 10. Meça cuidadosamente a corrente nas bobinas de Helmholtz e a tensão de aceleração dos elétrons. Anote estes valores na Folha de Dados Experimentais. 11. Meça cuidadosamente o raio da trajetória circular do feixe de elétrons usando o espelho graduado com escala iluminada. Para evitar paralaxe, movimente a cabeça até fazer coincidir o feixe de elétrons com a imagem dele na régua espelhada. Você pode medir o raio em ambos os lados da régua espelhada. Anote na tabela abaixo o valor médio destas medidas. 12. Calcule o valor da constante e/m usando os valores medidos. 13. Ajuste a corrente na bobina de Helmholtz e a tensão de aceleração de elétrons para conseguir uma nova trajetória com um raio diferente da anterior e repita os itens 10 e 12. ATENÇÃO: Tome cuidado para não ultrapassar os valores máximos permitidos. 14. Repita o item 13 para um novo raio. ATENÇÃO: Tome cuidado para não ultrapassar os valores máximos permitidos. 15. Compare os valores obtidos de e/m com o valor aceito teoricamente e calcule os desvios porcentuais. 1ª medida 2ª medida 3ª medida N Número de espiras na bobina de Helmholtz I - Corrente nas bobinas de Helmholtz (A) V -Voltagem de aceleração dos elétrons (V) r Raio do feixe de elétrons (m)

4 CM Página 4 de 5 FOLHA DE DADOS EXPERIMENTAIS 1ª medida 2ª medida 3ª medida N Número de espiras na bobina de Helmholtz I - Corrente nas bobinas de Helmholtz (A) V -Voltagem de aceleração dos elétrons (V) r Raio do feixe de elétrons (m) Faça aqui sugestões de alterações no texto da apostila ou no procedimento experimental:

5 CM Página 5 de 5 QUESTÕES QUE DEVEM SER RESPONDIDAS NA APRESENTAÇÃO PRÉVIA 1) Qual é a influência do campo terrestre no experimento e como ela pode ser evitada? 2) Qual é a influência da distribuição de velocidade dos elétrons emitidos e como ela pode ser minimizada? 3) O que é paralaxe e como pode ser evitada? 4) Descreva sucintamente o procedimento experimental a ser adotado. 5) Como são os dados que devem ser obtidos? 6) Quais são as limitações do equipamento a ser usado? 7) Quais cuidados devem ser tomados na realização deste experimento?