29 O Efeito de um Campo Elétrico no Movimento de Partículas Carregadas

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29 O Efeito de um Campo Elétrico no Movimento de Partículas 
Carregadas 
Objetivo 
Estudar o efeito do campo elétrico no movimento de partículas carregadas. 
Procedimento 
1-Uma vez aberto o Virtual Physics e selecione Effect of an Eletric Field on Moving Charges na 
lista de experimentos. O programa vai abrir a bancada de física quântica (Quantum). 
 
 
 
2-O experimento está montado em cima da mesa, onde temos um canhão de elétrons 
(Electron Gun) que está no lado esquerdo da mesa e no lado direito da mesa temos uma tela 
de fósforo verde (Phosphor Screen) que irá detectar os elétrons (-). Clique no botão verde-
vermelho (On/Off) para ligar a tela de fósforo verde. 
 
 
4-Clique na mesa de experimentos e arraste para esquerda, e em seguida arraste a janela do 
detector de fósforo verde para a direita, evitando a sobreposição. Clique no botão (Grid) na 
tela de fósforo verde. Clique nos botões acima e abaixo dos dígitos para modificar o campo 
elétrico (Electric Field) localizado no centro da mesa, quando você clicar vai aparecer uma 
mãozinha. Observe o ponto iluminado na tela do detector. Vá ajustando o campo elétrico de 1 
em 1 V até 10 V (muita atenção para não clicar entre os dígitos, pois isso muda a posição do 
ponto decimal; para mudar o ponto decimal de volta, clique onde ele estava originalmente). 
 
5- Qual o comportamento do ponto luminoso na tela de fósforo verde à medida que a 
diferença de potencial entre as placas aumenta? Por quê? 
R: O ponto se locomove para a esquerda, a cada ajuste que e feito no campo elétrico o ponto 
se locomove devido ao aumento de potencial, carga (-q ). 
 
6- Aumente a voltagem do canhão de elétrons, clicando acima do dígito das centenas no 
controlador (o segundo visor da esquerda para a direita). O que acontece com o ponto 
luminoso na tela de fósforo verde? Por quê? 
R: O ponto se move para a direita, porque com o aumento da corrente elétrica os pontos 
iluminados ficam menos sensíveis ao efeito do campo elétrico. 
7- O que acontece com o ponto luminoso quando você aumenta a energia cinética do 
feixe de elétrons? Por quê? 
R: Quanto maior a energia cinética que aplicarmos aos elétrons emitidos o ponto elétrico se 
desloca para a esquerda, ficando com menor sensibilidade, onde a energia potencial dos 
elétrons não exerce interferência sobre o feixe de luz. 
8- Agora vamos trocar o modo de emissão para partículas alfa, zerando o medidor de 
campo elétrico ajustando os valores até o ponto luminoso ficar no ponto central da tela de 
fósforo verde. 
 R: Com o canhão de elétrons, ao zeramos o medidor do campo elétrico o ponto luminoso fica 
no ponto central da tela de fosforo. 
9-Devolva o canhão de elétrons arrastando para ao balcão do almoxarifado (Stockroom). 
Clique no almoxarifado para entrar e clique duas vezes no canhão de elétrons para devolvê-lo 
à prateleira. Clique duas vezes na fonte de partículas alfa (Alpha Source) para selecioná-la ou 
arraste-a para o balcão. Clique na seta verde Return to Lab para voltar à bancada. Arraste a 
fonte de partículas alfa para a mesa, colocando-a no mesmo lugar em que estava o canhão de 
elétrons. Clique (On/Off) para abrir a janela da fonte de partículas. Qual a posição do ponto 
luminoso na tela de fósforo? 
 R: O ponto luminoso aparece no centro da tela. 
10-Altere o campo elétrico de V (volts) para kV (quilovolts) clicando no botão acima da 
unidade (tem que aparecer uma mãozinha), observe que o movimento do ponto luminoso 
enquanto você aumenta a diferença de potencial de 0 kV para - 5,9 kV, é pequeno. Qual o lado 
que o ponto luminoso se deslocou? 
 R: O ponto luminoso deslocou-se para a esquerda. 
11- Por que é necessária uma diferença de potencial maior para mover as partículas alfa em 
relação ao feixe de elétrons? 
 R: E necessária pois as partículas alfa são maiores em carga e massa, comparada com os feixes 
de elétrons . 
12- Qual o comportamento do feixe quando mudamos o sinal para positivo? 
 R: O feixe de Luz desloca-se do centro para a direita. 
13-Do que é formada uma partícula alfa? 
R: A partícula alfa é um conjunto de dois prótons e dois neutrons, isto é, é o núcleo do átomo 
de hélio. Possui carga elétrica igual a +2e , e massa de 4,002764 unidades de massa atômica, 
isto é, praticamente 4 vezes a massa do átomo de hidrogênio.