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experiência de franck-hertz - modelo se-9639

James Franck e Gustav Hertz descobriram uma emissão correspondente na linha ultravioleta (λ = 254 nm) no decorrer das suas investigações que havia uma perda de energia nos eletrões que passavam por uma lâmpada de vapor de mercúrio.
​A Pasco Scientific desencolveu um conjunto que permtie evidenciar e quantificar com grande precisão e realismo a experiência de Franck-Hertz.
O conjunto completo inclu a lâmpada de gás árgon em suporte próprio, com terminais fêmea no painel frontal onde serão ligadas as fontes de alimentação e o amplificador de corrente.
O sistema é fornecido completo com cabos de ligação com terminais de 4 mm
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COMO FUNCIONA
Os eletrões são acelerados pela aplicação de um potencial conhecido entre duas grades dentro do tubo de argon. Quando um eletrão tem energia cinética suficiente para excitar um dos eletrões orbitais externos do argon e tem uma colisão inelástica com um átomo, o eletrão perde uma quantidade específica de energia cinética. Essa perda de energia cinética causa uma diminuição na corrente no tubo de argon. Num curto espaço de tempo, o eletrão excitado do argon regressa ao nível do estado fundamental, emitindo energia na forma de fotões
À medida que a tensão de aceleração é aumentada, os eletrões sofrem múltiplas colisões e a energia de excitação do átomo de argon pode ser determinada pelas diferenças entre as tensões de aceleração que causam uma diminuição na corrente. A constante de Planck pode ser assim igualmente determinada.
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ESPECIFICAÇÕES E MODO DE FORNECIMENTO
Modo de fornecimento:
A obtenção dos valores de tensão e corrente podem ser obtidos diretamente nas fontes de alimentação. Mas como opção, com a vantagem de se opder obter mais pontos de dados e de modo mais expedito, este sistema pode ainda trabalhar em conjunto com a interface 550 Universal ou com a 850 Universal da Pasco e com o software Pasco Capstone.
Tubo de gás árgon:
  • Tipo de gás: árgon;
  • Tensão do filamento: <6,3 Vcc;
  • Tensão de aceleração: <100 Vcc;
  • Número de onda ou pucos: 6;
  • Tempo de vida da lâmpada de gás árgon: cerca de 3.000 horas.
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Fonte de tensão continua, modelo SE-6615
  • Fonte de 2 saídas, de 0 a 6,3 V para usar com o tubo de gás árgon e uma segunda saída de -4,5 V a 30 V.​ Ripple: <1%
Fonte de tensão continua, modelo SE-9644
  • Fonte com saídas de 0 a 12 V, independente da saída de 0 a 100 V ou de 0 a 200 V. Para além de ser necessária nesta montagem da Experiência de Franck-Hertz, é também utilizada na montagem da experiência de Thomson.
Amplificador de corrente, modelo SE-6621
  • Tensão de entrada máxima: 12 V;
  • Seis gamas de saída de corrente
  • Desvio: ≤ 0.2% na gama 10-13 A após 30 minutos
FICHA TÉCNICA EM PDF
franck-hertz_apparatus_se-9639.pdf
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experiência da gota de óleo de millikan - modelo ap-8210a

A Experiência da Queda de Óleo de Millikan é uma das atividades experimentais mais comuns realizadas por alunos universitários por estes motivos:
  • Fácil de realizar e de compreender o método e a finalidade;
  • Perrmite medir uma constante atómica fundamental usando um método cujo criador ganhou um prémio Nobel com a sua demonstração;
  • A obsevação do efeitos de 1 ou mais eletrões na queda de uma gota de óleo que passa através de um campo elétrico
Pontos-chave do sistema Pasco:
  • Fonte de ionização para alterar a carga da gota de óleo;
  • Medidas da carga do elétrão com uma precisão até 3%
  • Fácil de montar, permitindom uma visualização cómoda e bastanet evidente da queda da gota de óleo;
  • Design compacto, robusto e durável
Especificações técnicas:
  • tensão máxima: 500 Vcc;
  • Fonte de luz: LED;
  • Separação entre placas: 7,62 mm
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FICHA TÉCNICA EM PDF
millikan_oil_apparatus_ap-8210a.pdf
File Size: 335 kb
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EXPERIÊNCIA DE THOMSON - MODELO SE-9629

Em 1987, J. J. Thomson mostrou que misteriosos raios catódicos estariam carregados com partículas negativas - tunha acabado de descobrir o eletrão. Nesse mesmo ano consegui medir a taxa carga-massa (ou seja e/m), possibilitando a primeira medida de uma das primeiras constantes universais.
O sistema e/m da Pasco Scientific reproduz uma das versões da experiência de Thomson, possibilitando medidas de grande precisão da taxa e/m do eletrão. E, uma vez que que o tubo de eletrões pode rodar em 90º, os alunos podem ainda fazer outros tipos de estudos sobre o comportamento de eletrões em movimento num campo elétrico.
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COMO FUNCIONA
O sistema consiste num tubo de eletrões com gás hélio, montado entre 2 bobines de Helmholtz. O tubo contém um canhão de eletrões, que gera um foco de feixes de eletrões. É aplicada uma intensidade de corrente de valor conhecido nas bobines de Helmholtz de modo a permitir calcular a magnitude do campo magnético no tubo de eletrões. É ainda aplicada um potencial de aceleração no canhão de eletrões. O campo magnético deflete o feixe de eletrões num percurso circular com um raio que é medido usando uma escala graduada existente nas bobines de Helmholtz. A partir destes valores, pode ser calculado o valor de e/m.
Especificações técnicas:
  • Raio das bobines de Helmholtz: 16 cm;
  • Número de espiras: 130;
  • Corrente máxima: 3,5 A;
  • Tensão do filamento: 6,3 Vca
  • Tensão de aceleração: 0 a 200 V;
  • Diâmetro do tubo: 15,5 cm
Modo de fornecimento:
O sistema completo é fornecido com uma fonte de alimentação de corrente constante, modelo SE-9622, ajustável de 0 a 3,5 Acc e tensão fixa de 6,3 Vca para aquecimento de filamentos e ainda inclui uma fonte de tensão constante de dupla saída, modelo SE-9644 (a mesma fonte utilizada na experiência de Franck-Hertz modelo SE-9639 descrita mais acima).
FICHA TÉCNICA EM PDF
thomson_system_se9629.pdf
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sistema de estudo do efeito fotoelétrico - modelo se-6609

Montagem experimental completa para realizar a clássica experiência do efeito fotoelétrico e determinar quantativamente a constante de Planck com uma precisão de 5% ou menos. 
A placa de metal localizada num fotodíodo é iluminada comvárias frequências de luz, a partir de uma fonte de luz de mercúrio, equipada com vários filtros. A tensão é de seguida ajustada para parar a corrente fotoelétrica. Um gráfico de tensão de paragem em função da frequência permite determinar a constante de Planck a partir do declive da curva do gráfico. 
O conceito de tensão de paragem não se altera com a intensidade da luz mesmo usando diferentes aberturas que alteram a intensidade da luz.
O sistema completo é fornecido com:
  • ​Amplificador de corrente, modelo SE-6621, a mesma fonte incluída na Experiência de Franck-Hertz SE-9639;
  • Fonte de tensão continua, modelo SE-6615, a mesma fonte incluída na Experiência de Franck-Hertz SE-9639.
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VÍDEO DE DEMONSTRAÇÃO
FICHA TÉCNICA EM PDF
photoelectric_effect_se6609.pdf
File Size: 425 kb
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SISTEMA DE DEMONSTRAÇÃO DO EFEITO DE HALL (germânio dopado tipo n)

A Experiência do Efeito de Hall (realizada por Edwin Hall em 1879), determina o sinal das cargas de um fluxo de corrente.
​A corrente pode ser conduzida como sendo de carga de negativa numa direção ou como carga positiva na direção oposta. Para determinar que carga se trata, submete-se um semicondutor num campo magnético transversal à direção do fluxo de corrente. 
A particularidade deste sistema da Pasco Scientific é que é um sistema aberto, que torna possível aos alunos verem a direção da corrente e a magnitude do campo magnético, permitindo-lhes usar o sinal da tensão para deduzir o sinal que a carga transporta.
FICHA TÉCNICA EM PDF
hall_effect_apparatus_se7260.pdf
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EFEITO DE ZEEMAN - MODELO SE-9654

Pontos-chave:
  • Medidas do efeito de Zeemna com polarização perpendicular e paralela ao campo;
  • Observar a luz ao longo do eixo magnético;
  • Calcular o valor do magnetão de Bohr
​Nesta experiência, os alunos observam o padrão de um interferómetro Fabry-Perot que result numa linha espetral de 546,1 nm de uma lâmpada espetral de mercúrio sobre influência de um campo magnético uniforme. O campo magnético pode variar entre 0 e 1 Tesla.
Inicialmente a luz é vista ao longo de um eixo perpendicular ao eixo do campo magnético. Usa-se um polarizador para mostar as 3 linhas da luz que está polarizada paralelamente ao eixo do campo e mostra as 6 linhas que estão polarizadas na perpendicular desse campo.
O padrão pode igualmente ser visualizado ao longo do eixo em que a luz está polarizada circularmente.
Finalmente o padrão que é polarizado perpendicularmente ao eixo do campo é usado para calcular o magnetão de Bohr.
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FICHA TÉCNICA EM PDF
zeeman_effect_se9654.pdf
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BALANÇA DE TORÇÃO MAGNÉTICA

Pontos-chave:
  • Medida da constante gravitacional universal;
  • Montagem fácil e comoda com sistema de mecanismo de ajuste e bloqueio;
  • Banda de torção fácil de substituir
Características gerais:
  • Visualização do pêndulo através de um espelho no poste central da unidade. A base de suporte possui parafusos de ajuste de nivelamento;
  • Uma perfuração em U no mecanismo de bloqueio é usado para amortecer a oscilação das esferas de tungsténio;
  • Ajuste da altura do pêndulo com um só parafuso;
  • Movimentos suaves das esferas de tungsténio maiores que não perturbam as esferas de menor tamanho.
Especificações técnicas:
  • Banda de torção: liga de cobre berilio de 36 cm de comprimento;
  • Massas pequenas: 2 esferas de tungsténio de 38 g cada;
  • Massas maiores: 2 esferas de tungsténio de 1,5 kg cada;
  • Período de oscilação: cerca de 8 minutos;
  • Precisão típica. 5%
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FICHA TÉCNICA EM PDF
gravitational_torsion_balance_ap8215a.pdf
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SISTEMA DA LEI DE COULOMB - MODELO ES-9070

Pontos-chave:
  • Medidas precisas de carga, força e distância;
  • Design simétrico para minimizar cargas espelho;
  • Amortecimento magnético para medidas mais precisas
Como funciona:
É montada uma esfera condutora na extremidade de uma vara isolante, suspensa num fio de torção fino. Uma segunda esfera idêntica é depois posicionada a diferentes distâncias montada numa calha com escala. Quando as esferas são carregadas, a força entre elas é proporcional à torção do fio que é necessário para voltar de novo ao equilíbrio. 
De inicio o aluno pode determinar a Lei do Inverso do Quadrado numa experiência simples e de seguida partir para experiências mais elaboradas e investigações sobre as variáveis da repulsão eletrostática.
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FICHA TÉCNICA EM PDF
coulomb_apparatus_es9070.pdf
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SISTEMA COMPLETO DE ESTUDO DA VELOCIDADE DA LUZ - MODELO EX-9932A

Conjunto completo para estudo da velocidade da luz segundo o método de Foucault.
Principio de funcionamento:
  • A primeira observação é feita quando um espelho rotativo está fixo. Um feixe laser de He-Ne é refletido do espelho rotativo e focado num outro espelho fixo. O espelho fixo reflete a imagem de novo para o espelho rotativo que, por sua vez, reflete o feixe laser de volta através de lentes para refazer a imagem, que é observada por um microscópio monocular;
  • A segunda observação é feita com o espelho rotativo a rodar. Uma vez que o feixe laser leva um período de tempo finito para atravessar a distância entre o espelho fixo e rotativo, o espelho rotativo estará numa posição ligeiramente diferente quando o laser retona após reflexão no espelho fixo. Isto produz um deslocamento, que poderá ser medido pelo microscópio;
  • As observações do deslocamento entre o primeiro e o segundo espelho é propocional ao tempo de trânsito da luz com a velocidade angular do espelho rotativo. A partir daqui será fácil o cálculo da velocidade da luz.
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FICHA TÉCNICA EM PDF
complete_speed_light_ex9932a.pdf
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Última atualização: Maio 2020
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