Uma proposta de baixo custo para experimentos com raios catódicos

Autores

  • Defferson Rodrigues Martins das Neves Mestrando da Universidade Federal de São Paulo, Campus Diadema
  • Bianca Alves Pereira Mestranda da Universidade Federal de São Paulo, Campus Diadema
  • Sabrina Alves Pereira Mestranda da Universidade Federal de São Paulo, Campus Diadema
  • Thaís Cyrino de Mello Forato Universidade Federal de São Paulo, Campus Diadema
  • André Amaral Gonçalves Bianco Universidade Federal de São Paulo, Campus Diadema

DOI:

https://doi.org/10.5007/2175-7941.2019v36n1p256

Resumo

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.

Biografia do Autor

Defferson Rodrigues Martins das Neves, Mestrando da Universidade Federal de São Paulo, Campus Diadema

Graduado em Tecnologia em Automação Industrial pelo Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de São Paulo, pós-graduado na modalidade especialização em Tecnologia de Análise e Projeto de Sistemas pela Faculdade de Tecnologia de São Paulo, atualmente cursando Licenciatura em Ciências com habilitação em Física e Mestrado em Ensino de Ciências e Matemática, ambos na Universidade Federal de São Paulo, Campus Diadema.

Bianca Alves Pereira, Mestranda da Universidade Federal de São Paulo, Campus Diadema

Atualmente cursando mestrado em Ensino de Ciências e Matemática na Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). Graduada em Ciências – Matemática, pela UNIFESP (2015). Desenvolve pesquisas na área de ensino de Ciências e Matemática.

Sabrina Alves Pereira, Mestranda da Universidade Federal de São Paulo, Campus Diadema

Atualmente cursando mestrado em Ensino de Ciências e Matemática na Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). Graduada em Ciências – Matemática, pela UNIFESP (2015). Desenvolve pesquisas na área de ensino de Ciências e Matemática.

Thaís Cyrino de Mello Forato, Universidade Federal de São Paulo, Campus Diadema

Bacharel e Licenciada em Física pela Pontifícia Universidade Católica de São Paulo (PUC-SP), mestre em História da Ciência pela Pontifícia Universidade Católica de São Paulo (PUC-SP) e doutora em Educação pela Faculdade de Educação da Universidade de São Paulo (USP), pós-doutorado no Instituto de Biociências da USP, junto ao Programa de pós-graduação Interunidades em Ensino de Ciências (USP). Professora do Departamento de Ciências Exatas e da Terra, na Universidade Federal de São Paulo – UNIFESP, Diadema, no curso de Graduação em Ciências – Licenciatura em Física, Química, Biologia e Matemática. Coordenadora do Grupo HISTÓRIA DAS CIÊNCIAS NA EDUCAÇÃO CIENTÍFICA (CNPQ) na UNIFESP. Atualmente é orientadora de pós-graduação no Programa de Pós-Graduação em Ensino de Ciências e Matemática (PECMA), da UNIFESP, e desenvolve pesquisas e projetos de extensão envolvendo interfaces entre a História das Ciências, a Educação Científica, a formação de professores e a divulgação científica. Editora Adjunta de Prometeica - Revista de Filosofia y Ciencia (parceria Brasil-Argentina).

André Amaral Gonçalves Bianco, Universidade Federal de São Paulo, Campus Diadema

Bacharel e licenciado em Química pelo Instituto de Química da Universidade de São Paulo (IQ-USP), doutor em ciências (modalidade: ensino de bioquímica) pelo Departamento de Bioquímica do IQ-USP. Professor Adjunto IV do Departamento de Ciências Exatas e da Terra da Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP), no curso de graduação em Ciências – Licenciatura em Física, Química, Biologia e Matemática. Coordenador do grupo Núcleo de Fotografia Científica (CNPQ) na UNIFESP. Atualmente é orientador de pós-graduação no Programa de Pós-Graduação em Ensino de Ciências e Matemática (PECMA) da UNIFESP e desenvolve pesquisas e projetos de extensão universitária em Ensino de Ciências, com ênfase no Ensino de Bioquímica. Editor da Revista de Ensino de Bioquímica.

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Publicado

2019-05-13

Como Citar

Neves, D. R. M. das, Pereira, B. A., Pereira, S. A., Forato, T. C. de M., & Bianco, A. A. G. (2019). Uma proposta de baixo custo para experimentos com raios catódicos. Caderno Brasileiro De Ensino De Física, 36(1), 256–286. https://doi.org/10.5007/2175-7941.2019v36n1p256

Edição

Seção

Atividades experimentais no ensino de Física

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