Marisa Almeida Cavalcante Raios Catódicos.

Apresentação em tema: "Marisa Almeida Cavalcante Raios Catódicos."— Transcrição da apresentação:

1 Marisa Almeida Cavalcante marisac@pucsp.br Raios Catódicos

2 Elétron John Joseph Thomson John Joseph Thomson, considerado o pai do elétron, propõe esta partícula como constituinte fundamental da matéria em 1897 a paryir dos experimentos iniciados por William Crookes William Crookes John Joseph Thomson William Crookes

3 Ampola de Geissler Artigo que traz um pouco da história da evolução dos tubos de Geissler até as válvulas a vácuo de Bassalo, J. M.FArtigo que traz um pouco da história da evolução dos tubos de Geissler até as válvulas a vácuo de Bassalo, J. M.F. Heinrich Geissler Ornamentos tal como os abajur de neon

4 http:// www.sparkmuseum.com/GLASS.HTM

5 Tubos de Geissler

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7 A medida que se reduz a pressão a luz passa de continua para estriada, surge ao redor do catodo uma luz azul e pontos azuis no catodo. Surge também entre a luz azul e a 1ª estria luminosa um espaço escuro chamado espaço negros de Crookes. Quando a pressão atinge valores inferiores a 10 -3 mm de Hg este espaço escuro ocupa toda ampola. Neste caso temos os tubos de Crookes que estão a alto vácuo. Para esta condição surge uma luz “esverdeada” ou azulada na parede oposta ao catodo – Por isso chamado de Raios Catódicos.

8 Propriedades dos Raios Catódicos Veja algumas propriedades disponíveis no blog Propagação retilíneaPropagação retilínea ( alta inércia) Desvio na presença de campo magnético Excitam material fluorescente Aquecem a superfície onde se chocam Exercem ação mecânica

9 Experimento de Thomson Determinação carga especifica do elétron Determinação carga especifica do elétron

10 Dedução da equação 1 2 43 Tipo de Movimento em cada região 1 Movimento acelerado 2 Movimento Retilíneo e Uniforme 3Com Campo Elétrico - Componente horizontal MRU Componente Vertical Movimento variado 4 Movimento Retilíneo e Uniforme

11 x y Componente vertical L ΔyΔy y0y0 + -

12 ΔyΔy y0y0 + - O tempo que o elétron leva para percorrer a distancia L A componente horizontal de velocidade não varia e é dada por: (eq1) (eq2) (eq2) em (eq1) (eq3) (eq4) (eq4) em (eq3)

13 Eliminando esta incógnita Aplicando B de tal modo a gerar F mag que compensa a Força elétrica e o feixe retorna a origem. FeFe F mag e v x B = e E

14 ΔyΔy y0y0 + - tela Y M Y ΔyΔy

15 Uma simulação disponível na web Simulação desenvolvida por Mario Fontes PUC/SP

16 Método de Lenard

17 Cilindro colimador

18 O elétron sai do cilindro com uma velocidade v que depende da tensão fixada entre K e A 1ª relação e/m Aplica-se B perpendicular a V Eq.2 Eq.1 Ciclotron simulação

19 Para calcular o campo magnético B, a primeira e quarta equações de Maxwell são usadas, no caso particular de não haver campo elétrico dependente do tempo. Obtemos a intensidade de campo magnético B z sobre o eixo-z de uma corrente circular I para um arranjo simétrico de 2 espiras separadas por uma distância a com  0 = 1,257  10 -6 V.s/A.m e R o raio das espiras. Para o arranjo de Helmholtz de duas bobinas (a = R) com número de espiras n, o campo B no centro entre as bobinas é dado por: Para as bobinas usadas, R = 0.20 m e n = 154.

20 Visualize a ampola de Lenard nos vídeos abaixo Vídeo 1 – visão geral do equipamento Vídeo 2 – alterando o valor do campo B Vídeo 3 – Efetuando uma medida Vídeo 4 – trajetória Helicoidal

21 Método da Hélice de Busch Equipamento desenvolvido em um TCC por Eliane Fernanda artigo publicado na RBEF-2006 ânodo placas defletoras cátodo feixe defletido feixe não defletido tela Aplicamos um campo alternado nas placas e produzimos uma varredura na tela divergimos um feixe de elétrons Um campo B é aplicado paralelo ao eixo da ampola: componente normal executa MCU e a componente horizontal MRU

22 Portanto teremos uma hélice cilíndrica Componente radial ou perpendicular ao B Enquanto o feixe executa um MCU caminha a distancia h : passo da hélice Teremos para um T um ponto na tela – convergimos o feixe h

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24 Aplica-se um campo alternado diverge o feixe

25 Aplicando B e variando a corrente elétrica convergência

26 Equipamento Alinhamento do eixo com B terra