Seletor de velocidades

Física Experimental III
Relatório – Experiência 2 Seletor de velocidades
DANIEL LUQUEZ VIANNA
N° USP: 5992556

TIBÉRIO FERRARI
N° USP: 6434551

Instituto de Física da USP, São Paulo 10 de novembro de 2009 Prof.º Paulo Artaxo

Resumo
O presente estudo foi realizado ao longo de seis aulas e tinha por objetivos a caracterização de um seletor de velocidades, um dispositivo capaz de escolher partículas carregadas em um feixe de acordo com suas velocidades; e de um tubo de raios catódicos (TRC). Inicialmente foi construído um modelo em escala das placas dentro do TRC e mapeado o potencial ao longo da linha média entre estas, local que passaria o feixe de elétrons no tubo real. Na segunda parte do experimento foram estudados os efeitos do campo elétrico sobre o feixe de elétrons. Foram consideradas paralelas as placas de ambos os arranjos, para simplicidade de cálculo. O modelo, que considera Vp (tensão entre as placas) proporcional à h (altura do feixe na tela) foi constatado válido e com a relação expressa por: Up = (6,745 ± 0,033)h + (0,028 ± 0,018) V. Na terceira experiência foi construída uma simulação, através do programa FEMM, para fins comparativos entre o campo magnético e o feixe de elétrons. Com um sensor de efeito Hall obteve-se um coeficiente angular B/I (razão campo magnético e corrente do -5 solenóide) como sendo β = 0,0019 ± 1,7 10 T/ A. Ademais, considerando a bobina um solenóide ideal cujo raio é dado por r = 15,95 mm obteve-se uma indutância de B = 0012 ± 0,3930 T/ A. Dos experimentos anteriores é mister a calibração do arranjo para melhor entendimento do seletor e assim a posterior escolha dos parâmetros de velocidade. Além disso, obteve-se o valor entre as placas aceleradoras do TRC de Deff = 0,0033 m. Finalmente, depois de perquirir o campo elétrico e magnético e suas influências no feixe, foram conhecidos os limites do equipamento TRC com a seguinte relação R = ∆νx/νx que demonstra a ocasião em que este age como um bom seletor. Determinamos então