3B SCIENTIFIC PHYSICS

Documentos relacionados
3B SCIENTIFIC PHYSICS

3B SCIENTIFIC PHYSICS

3B SCIENTIFIC PHYSICS

3B SCIENTIFIC FÍSICA. Osciloscópio didático Instruções para o uso

3B SCIENTIFIC PHYSICS

3B SCIENTIFIC PHYSICS

Instituto de Física EXPERIÊNCIA 11. Deflexão de feixe de elétrons - razão carga massa (e/m) I. OBJETIVOS DESCRIÇÃO DO EXPERIMENTO

EXPERIMENTO 12: MEDIDA DA RAZÃO CARGA/MASSA DO ELÉTRON

1303 Determinação da razão e/m 0

Universidade de São Paulo Instituto de Física Laboratório Didático

3B SCIENTIFIC FÍSICA. Instruções de operação

3B SCIENTIFIC FÍSICA. Amostra de cobre para efeito Hall Amostra de zinco para efeito Hall Instruções de uso

MEDIDA DA CARGA ESPECÍFICA DO ELÉTRON (Thomson)

3B SCIENTIFIC PHYSICS

CARGA ESPECÍFICA DO ELÉTRON

3B SCIENTIFIC PHYSICS

3B SCIENTIFIC PHYSICS

ANÁLISE EXPERIMENTAL DA PRECESSÃO E NUTAÇÃO DE UM GIROSCÓPIO E DETERMINAÇÃO DO MOMENTO DE INÉRCIA

Instituto de Física. Experimento 11. Deflexão de feixe de elétrons - relação carga massa (e/m) 1. Descrição do experimento

3B SCIENTIFIC PHYSICS

UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA INSTITUTO DE FÍSICA. Ricardo dos Reis Teixeira Marinho

DETERMINAÇÃO DO COEFICIENTE DE EXPANSÃO DE LATÃO, AÇO E VIDRO

3B SCIENTIFIC PHYSICS

3B SCIENTIFIC FÍSICA. Aparelho de torsão Conjunto de extensão do aparelho de torsão Instruções de uso

3B SCIENTIFIC FÍSICA. Kit de aparelhos para óptica laser U Instruções para o uso 10/08 Alf

3B SCIENTIFIC FÍSICA. Kit de aparelhos para óptica laser Instruções para o uso

Universidade Federal do Paraná Departamento de Física Laboratório de Física Moderna. Bloco 01: A RAZÃO CARGA/MASSA DO ELÉTRON

Lista de Exercícios 5 Corrente elétrica e campo magnético

Eletromagnetismo para Geociências. Experiência 1 Força elétrica sobre um feixe de elétrons. 1 o semestre de 2010

Universidade Federal do Paraná Departamento de Física Laboratório de Física Moderna. Bloco 01: A RAZÃO CARGA/MASSA DO ELÉTRON

Lista de Exercícios 3 Corrente elétrica e campo magnético

Laboratório Física IV Experimento e/me

3B SCIENTIFIC PHYSICS

TUBOS DE ELÉTRONS 3bscientific.com

Quantização da Carga, Luz e Energia

Olimpíadas de Física Seleção para as provas internacionais. Prova Experimental B

3B SCIENTIFIC FÍSICA. Conjunto de aparelhos Propagação do som em hastes

3B SCIENTIFIC PHYSICS

Roteiro do Experimento Relação entre carga e massa do elétron.

3B SCIENTIFIC PHYSICS

U15040 Pêndulo de torção segundo Prof. Pohl

3B SCIENTIFIC FÍSICA. Motor de Stirling D Instruções de operação

REGISTRO E ANÁLISE DAS OSCILAÇÕES DE DOIS PÊNDULOS IDÊNTICOS E ACOPLADOS.

Raios-x. Proteção e higiene das Radiações Profª: Marina de Carvalho CETEA

3B SCIENTIFIC PHYSICS

Laboratório de Física Moderna

3B SCIENTIFIC FÍSICA. Motor de Stirling D U Instruções de operação

3B SCIENTIFIC FÍSICA. Aparelho de Millikan. 230 V, 50/60 Hz: / U V, 50/60 Hz: / U

COMPROVAÇÃO DA NATUREZA DAS ONDAS DA LUZ E DETERMINAÇÃO DO COMPRI- MENTO DE ONDAS.

Prova experimental. Quinta-feira, 25 de Julho de 2002

236 Conjunto eletrômetro

Electromagnetismo e Óptica

Estrutura física da matéria Difração de elétrons

MANUAL DE INSTRUÇÕES MOTOR EXTERIOR EMD 950

2013, Relatório fis 3 exp 6 EXPERIMENTO 6: DETERMINAÇÃO DA CAPACITÂNCIA. Copyright B T

CAPÍTULO 2 OSCILOSCÓPIO

Sensor de nível Para aplicações industriais, versão de plástico Modelo RLT-2000

Lista 02 Parte I. Capacitores (capítulos 29 e 30)

Física Exp. 3 Aula 1, Experiência 2 Movimento em campo Elétrico

Razão carga-massa q/m

Laboratório de Física Moderna

DETERMINAÇÃO DA RESISTÊNCIA DE CORRENTE ALTERNADA EM UM CIRCUITO COM RESISTÊNCIA INDUTIVA E CAPACITIVA.

CUBA DE ONDAS. Fonte de alimentação com duas saídas (lâmpada e vibrador) e protegidas com fusível e relé.

Lista 02 Parte II Capítulo 32

EXPERIMENTO 10: MEDIDAS DA COMPONENTE HORIZONTAL DO CAMPO MAGNÉTICO TERRESTRE

3B SCIENTIFIC PHYSICS

LISTA DE EXERCÍCIOS 4UL 3S14 3S15

Aula 25 Radiação. UFJF/Departamento de Engenharia de Produção e Mecânica. Prof. Dr. Washington Orlando Irrazabal Bohorquez

DETERMINAÇÃO DA RESISTÊNCIA DE CORRENTE ALTERNADA EM UM CIRCUITO COM RESISTÊNCIA INDUTIVA E ÔHMICA.

3B SCIENTIFIC PHYSICS

Eletromagnetismo. Motor Eletroimã Eletroimã. Fechadura eletromagnética Motor elétrico Ressonância Magnética

OSCILOSCÓPIO. - Verificar o funcionamento do osciloscópio; - Aprender manusear o osciloscópio corretamente. CONCEITOS TEORICOS ESSENCIAIS

Medição da Velocidade da Luz

Termorresistência para superfície de tubo, com abraçadeira Modelo TR57-M, construção compacta

PEA - Eletrotécnica Geral 1 LUMINOTÉCNICA E LÂMPADAS ELÉTRICAS

Electromagnetismo e Óptica

O osciloscópio é um aparelho de medida que utiliza um tubo de raios catódicos para vizualisar num écran fluorescente a variação

NOTA: Os primeiros aparelhos emitiam radiação praticamente na faixa de Raios X duros, sendo extremamente perigosos, podendo causar danos biológicos.

Termorresistência Compacta Modelo TR30

Sem data Sheet online VS/VE12-2P430 V12-2 PORTFÓLIO DE PRODUTOS

Prof. Henrique Barbosa Edifício Basílio Jafet - Sala 100 Tel

Sem data Sheet online VL18-4P3240 V18 BARREIRA DE LUZ REDONDA

Descritivo Técnico Adaptador Sensor Hall

Sem data Sheet online VTE18-4P2240S01 V18 PORTFÓLIO DE PRODUTOS

Produto vetorial. prof. Daniel B. Oliveira

1304 Difração de elétrons

FÍSICA - 2 o ANO MÓDULO 31 MAGNETISMO: FORÇA MAGNÉTICA

3B SCIENTIFIC FÍSICA. Multímetro digital E Instruções de operação

Campos Magnéticos Produzidos por Correntes 29-1 O CAMPO MAGNÉTICO PRODUZIDO POR UMA CORRENTE CAPÍTULO 29. Objetivos do Aprendizado.

3B SCIENTIFIC FÍSICA. Multímetro Escola Instruções de operação 11/14 SD/UD

Ismael Rodrigues Silva Física-Matemática - UFSC. cel: (48)

Aprender a montar um circuito retificador de meia onda da corrente alternada medindo o sinal retificado;

Sem data Sheet online VS/VE18-4P3740 V18 BARREIRA DE LUZ REDONDA

Física 3 - EMB5043. Prof. Diego Duarte Campos magnéticos produzidos por correntes (lista 9) 7 de novembro de 2017

Sala de Estudos FÍSICA - Lucas 3 trimestre Ensino Médio 2º ano classe: Prof.LUCAS Nome: nº

Transmissor de temperatura compacto (OEM) Modelo TFT35

Termodinâmica Lei da radiação de Stefan-Boltzmann

Sem data Sheet online VL18-3F3440 V18 PORTFÓLIO DE PRODUTOS

MANUAL DE INSTRUÇÕES MOTOR INTERIOR CE 100 Q MOTOR EXTERIOR CE 100 P

Transcrição:

B SCIENTIFIC PHYSICS Tubo de raio duplo D 5 Instruções para o uso 11/17 LF 1, Conectores de mm para a conexão de aquecedor e cátodo Conector de pino de mm para conexão do ânodo Pino de conexão de mm para a conexão com a placa de desvio 5 Canhão de elétrons axial Canhão de elétrons vertical 7 Placa de desvio 8 poio 9 Tela fluorescente 1. Indicações de segurança Tubos catódicos incandescentes são ampolas de vidro evacuadas de paredes finas, manusear com cuidado: risco de implosão! Não sujeitar os tubos a qualquer tipo de esforço físico. Não sujeitar o cabos de conexão a esforço puxando-o. O tubo só pode ser instalado no suporte para tubo D (857). Tensões excessivamente altas, correntes ou temperaturas de cátodo errôneas, podem levar à destruição dos tubos. espeitar os parâmetros operacionais indicados. Durante a operação dos tubos podem ocorrer tensões perigosas ao contato e altas tensões no campo da conexão. Somente efetuar conexões nos circuitos com os elementos de alimentação elétrica desconectados. Somente montar ou desmontar os tubos com os elementos de alimentação elétrica desligados. Durante o funcionamento, o gargalo do tubo se aquece. Caso necessário, deixar esfriar os tubos antes de desmontá-los. O tubo só pode ser instalado no suporte para tubo D (857). O cumprimento das diretivas EC para compatibilidade eletromagnética só está garantido com a utilização dos aparelhos de alimentação elétrica recomendados.. Descrição O tubo de feixe duplo serve para a determinação da carga específica e/m a partir do diâmetro do percurso do raio de elétrons num tiro tangencial e campo magnético na vertical, assim como para a observação dos percursos em espiral de elétrons num tiro axial e campo magnético coaxial. O tubo de feixe duplo é um corpo de vidro parcialmente evacuado preenchido com néon com canhão de elétrons tangencial e axial tendo cada um deles um cátodo de óxido de aquecimento indireto. Os raios de elétrons estruturados de modo perpendicular uns aos outros permitem a 1

utilização de uma mesma placa de desvio para os dois canhões de elétrons. Os percursos dos elétrons são visíveis como uma radiação luminosa leve, fina e laranja.. Dados técnicos Tensão de aquecimento: Corrente anódica: Tensão anódica: Tensão de desvio: mpola de vidro: Comprimento total: Preenchimento de gás: máx. 7,5 V C/DC máx. m valor máximo de modo a que a corrente anódica m (típica de 1- V DC) máx. 5 V DC aprox. 1 mm Ø aprox. mm néon. Utilização Para a realização de experiências com o tubo de raio duplo são necessários adicionalmente os seguintes aparelhos: 1 Suporte dos tubos D 857 1 Fonte de alimentação DC 5 V (@ V) 8 ou 1 Fonte de alimentação DC 5 V, (@115 V) 7 1 Par de bobinas de Helmholtz Multímetro analógico M5 7.1 Instalação do tubo no suporte para tubos Montar e desmontar o tubo somente com os aparelhos de alimentação elétrica desligados. Empurrar até o fim o deslizante de fixação do suporte do tubo. Colocar o tubo nas pinças de fixação. Fixar o tubo nas pinças por meio do deslizante de fixação.. Desmontagem do tubo do suporte para tubos Para retirar o tubo, puxar o deslizante de fixação de volta e extrair o tubo.. Observações 1. Limitação da corrente anódica: para evitar um bombardeio muito forte de íons positivos sobre os produtos químicos emissores de elétrons do cátodo, sempre que possível a corrente anódica deve ser limitada a m. Correntes mais altas são toleráveis em curtos espaços de tempo, porém, em períodos mais longos a vida útil dos tubos se reduz.. Estabilidade térmica do cátodo: pela mesma razão deve se evitar o bombardeio com um cátodo que ainda esteja se aquecendo.. Focalização do raio: por meio de pequenas tensões UP na placa de desvio pode-se focalizar o raio. Tensões acima de V levam a uma piora dos resultados. 5. Exemplos de experiências 5.1 Estimação de e/m Um elétron de massa m com carga e, que se desloca a uma velocidade v perpendicularmente a um campo magnético B, sofre a ação da força F, a qual age perpendicularmente tanto a B quanto a v: F evb Ela força os elétrons num percurso circular com um rádio de curvatura num plano perpendicular a B. força centrípeta é dada por mv F evb. Para a energia de um elétron no tubo de feixe duplo é válido: 1 eu mv Pela solução por v e a inserção na equação resulta: e m U B expressão e/m é a carga específica de um elétron e tem a grandeza constante de (1,75888 ±,) x 1 11 C/kg. 5.1.1 Determinação de B s bobinas têm um diâmetro de 18 mm e na configuração de Helmholtz uma densidade de fluxo B de B H = (,17 x 1 - ) I H T/ Efetuar as conexões conforme a fig.. Obscurecer a iluminação ambiente. justar uma tensão de aquecimento UF de,5 V e aguardar alguns minutos até que a temperatura do aquecedor tenha se estabilizado (veja observação no ponto.).

justar uma tensão anódica U de 9 V e aguardar até que a corrente anódica se estabilizado (tensão da placa UP = V). justar a corrente IH das bobinas de modo que o raio desviado passe pelo ponto na beira da tela luminescente. Paralelamente, focalizar o raio por meio de uma tensão da placa UP de no máximo V. umentar U e ajustar IH de modo que o raio desviado sempre passe pelo ponto. umentar a tensão anódica apenas na medida em que a corrente anódica não exceda m. Inserir os valores numa tabela. U (Volt) 9 11 1 5.1. Determinação de IH (mpere) O raio de elétrons sai por C do canhão de elétrons no eixo longitudinal do tubo, o qual forma uma tangente com todo desvio circular do raio. O ponto central do percurso circular é o ponto B. Ele se encontra no plano DCD aproximadamente a mm de distância do plano EE (veja fig. 1). B BC C BC DC C x y BC B DC y x y y C B D mm E x D E Fig. 1 Determinação de 5. O desvio circular e a determinação de e/m Executar a conexão dos tubos conforme a fig. 5. y y justar uma tensão anódica U de V e aguardar até que a corrente anódica se estabilizado (tensão da placa UP = V). Ligue a corrente nas bobinas IH de modo que o raio desviado se desloque num percurso circular sendo o plano tangencial a ele. É prático observar o raio de cima, que então aparece como linha reta, e focalizar com uma tensão de no máximo V. Observação: a não linearidade axial do raio faz com ele seja deslocado fora do plano do canhão de elétrons. Para se obter resultados mais precisos o tubo deve ser girado no braço de suporte para que o círculo coincida com o plano do canhão de elétrons. o mesmo tempo, IH deve ser adaptada de forma que o plano forme uma boa tangente ao círculo. Um pequena alteração angular com relação ao eixo do tubo é tolerável. O raio forma também uma leve espiral em vez de seguir o percurso circular. umentar U e ajustar IH de forma que o plano sempre forme uma tangente ao raio desviado. umentar a tensão anódica apenas na medida em que a corrente anódica não exceda m. Inserir os valores numa tabela e representar graficamente. Determinar = E/ e ² = E²/ como na experiência 5.1. o inserir os valores na equação e m U I 5 1,151 H pode-se calcular um valor aproximativo para e/m. 5. O efeito de um campo magnético axial Posicionar o tubo no suporte num ângulo de 9 em relação à sua posição normal (veja fig. ). Colocar uma bobina no suporte para tubos de modo que a tela luminescente seja inteiramente envolvida por ela. Efetuar a conexão do tubo conforme a fig.. justar a tensão anódica U em no máximo V e aguardar até que a corrente anódica se estabilizado (tensão de placa UP = V). umentar lentamente a corrente de bobina IH. não linearidade axial do raio é corrigida com um só vetor axial da velocidade va e coincide com a do verdadeiro eixo do campo. Marcar a localização do raio com um feltro.

. Observações Fig. Instalando a bobina - justar IH em 1,5, aumentar lentamente UP, de modo que um segundo vetor de velocidade vp aja sobre o raio. Observar o raio de elétrons através da bobina. O percurso do raio se transforma numa hélice. O raio não evita o eixo do campo, mas ele volta a cada volta de novo para lá. Observar o campo B através da inversão de pólos das bobinas de Helmholtz e observar o raio. lterar a tensão anódica e observar o efeito sobre a hélice, retornar aos V. umentar a tensão anódica apenas na medida em que a corrente anódica não exceda m. 1. O raio circular na experiência 5. é visível por causa de emissões de fótons. Essa energia é perdida e não é substituída. Por essa razão o raio tende a um percurso de forma espiral em vez de seguir um percurso circular. Com um rádio constante e um percurso circular real, U/IH² é maior de que a medição indica e por isso o erro na determinação de e/m sempre é do lado negativo. Mesmo assim, pode-se obter resultados com uma imprecisão abaixo de %.. Em experiências com raios desviados de percurso semicircular como na experiência 5.1 são obtidos valores maiores do que os encontrados na literatura. Os pontos e E, para os quais o raio é desviado se encontram fora da região homogênea das bobinas de Helmholtz. Lá a densidade de fluxo diminui. Com um rádio determinado e um campo homogêneo, U/IH² é menor do o indicado na medição e por isso o erro na determinação de e/m sempre é do lado positivo. Mesmo assim, pode-se obter resultados com uma imprecisão abaixo de %. Fig. Hélice do raio desviado

DC POWE SUPPLY... 5 V 5 1 5 8 9 1 V V V V... 5 V... 5 V... 8 V... 1 V I U U P U F U H I H Fig. Determinação de e/m por meio do canhão de elétrons axial DC POWE SUPPLY... 5 V 5 1 5 8 9 1 V V V V... 5 V... 5 V... 8 V... 1 V I U U P U F U H I H Fig. 5 Determinação de e/m por meio do canhão de elétrons perpendicular 5

DC POWE SUPPLY... 5 V 5 1 5 8 9 1 V V V V... 5 V... 5 V... 8 V... 1 V U U P U F U H I I H Fig. O efeito de um campo magnético axial B Scientific GmbH udorffweg 8 11 Hamburgo lemanha www.bscientific.com Sob reserva de alterações técnicas Copyright 17 B Scientific GmbH