Resumen de Uma proposta de baixo custo para experimentos com raios catódicos

Defferson Rodrigues Martins das Neves, Bianca Alves Pereira, Sabrina Alves Pereira, Thaís Cyrino de Mello Forato, André Amaral Gonçalves Bianco

• English

  This paper presents a proposal for the adaptation of one of the experiments on the nature of the cathod rays performed at the end of the 19th century, specifically the one presented in textbooks and scientific dissemination as "the Thomson experiment" for the calculation of charge /mass ratio of the electron. Our proposal uses materials at a lower cost than experiment kits available on the market and presents a detailed description of its construction and operation, and contributes in several respects as a solution to some of the reasons related to the low utilization of experiments in science classes: the high cost materials and equipment, the lack of laboratories and the lack of ability of teachers. The elaboration of the experimental apparatus is also accompanied by the mathematical development necessary for its use and the indication of the various physical phenomena that can be treated in parallel with its implementation. With the experimental adaptation, we were able to measure and calculate the magnetic field to which the electrons are subjected inside a cathode ray tube, the potential difference between cathode and anode in the tube (electron acceleration voltage), the magnetic deflection that the electrons undergo, and to a good approximation the speed of translation of the electrons and the charge/ mass ratio of these particles.

• português

  Este trabalho apresenta uma proposta de adaptação de um dos experimentos sobre a natureza dos raios catódicos realizado ao final do século XIX, especificamente, aquele apresentado em livros didáticos e de divulgação científica como “o experimento de Thomson” para o cálculo da relação carga/massa do elétron. Nossa proposta utiliza materiais com custos inferiores aos de kits de experimentos disponíveis no mercado internacional e apresenta uma descrição pormenorizada da sua construção e operação, concorrendo, em vários aspectos, como solução para alguns dos motivos relacionados à pouca utilização dos experimentos nas aulas de ciências: o custo elevado dos materiais e dos equipamentos, a falta de laboratórios e a falta de habilidade dos professores. A elaboração do aparato experimental é ainda acompanhada do desenvolvimento matemático necessário à sua utilização e da indicação dos vários fenômenos físicos que podem ser tratados paralelamente à sua implementação. Com a adaptação experimental, fomos capazes de medir e calcular o campo magnético a que os elétrons são submetidos no interior de um tubo de raios catódicos, a diferença de potencial entre catodo e anodo no tubo (tensão de aceleração dos elétrons), a deflexão magnética que os elétrons sofrem, e, com uma boa aproximação, a velocidade de translação dos elétrons e a relação carga/massa dessas partículas.