Ciclotron
Páginas: 6 (1432 palabras)
Publicado: 24 de octubre de 2011
El ciclotrón y sus propiedades
Un ciclotrón es un acelerador de partículas que se basa en que el periodo de rotación de una partícula cargada en el interior de un campo magnético uniforme es independiente del radio y de la velocidad:
De este modo las partículas cargadas se introducen en un dispositivo con forma de "D" y son aceleradas con un voltaje alterno de frecuencia exactamente igual awc. A cada mitad de vuelta la "D" contraria cambia de polaridad dando un nuevo "empujón" y comunicando a la partícula una energía qDV. La velocidad de la partícula crece de este modo adquiriendo un valor v = wr.
El ciclotrón consta de dos placas semicirculares huecas, que se montan con sus bordes diametrales adyacentes dentro de un campo magnético uniforme que es normal al plano de las placas y sehace el vacío. A dichas placas se les aplican oscilaciones de alta frecuencia que producen un campo eléctrico oscilante en la región diametral entre ambas. Como consecuencia, durante un semiciclo el campo eléctrico acelera los iones, formados en la región diametral, hacia el interior de uno de los electrodos, llamados Ds, donde se les obliga a recorrer una trayectoria circular mediante un campomagnético y finalmente aparecerán de nuevo en la región intermedia.
Su energía cinética final será tantas veces mayor que la que corresponde al voltaje aplicado a los electrodos multiplicados por el número de veces que el ion ha pasado por la región intermedia entre las 'Ds'.
El espectro electromagnético
Es la distribución energética del conjunto de las ondas electromagnéticas. Referido a unobjeto se denomina espectro electromagnético o simplemente espectro a la radiación electromagnética que emite (espectro de emisión) o absorbe (espectro de absorción) una sustancia. Dicha radiación sirve para identificar la sustancia de manera análoga a una huella dactilar.
Los espectros se pueden observar mediante espectroscopios que, además de permitir observar el espectro, permiten realizarmedidas sobre éste, como la longitud de onda, la frecuencia y la intensidad de la radiación.
El efecto fotoeléctrico
El efecto fotoeléctrico consiste en la emisión de electrones por un material cuando se hace incidir sobre él una radiación electromagnética (luz visible o ultravioleta, en general). El efecto fotoeléctrico fue descubierto y descrito por Heinrich Hertz en 1887, al observar que elarco que salta entre dos electrodos conectados a alta tensión alcanza distancias mayores cuando se ilumina con luz ultravioleta que cuando se deja en la oscuridad. La explicación teórica fue hecha por Albert Einstein, quien publicó en 1905 el revolucionario artículo “Heurística de la generación y conversión de la luz”, basando su formulación de la fotoelectricidad en una extensión del trabajo sobrelos cuantos de Max Planck.
A veces se incluyen en el término otros tipos de interacción entre la luz y la materia:
Fotoconductividad: es el aumento de la conductividad eléctrica de la materia o en diodos provocada por la luz. Descubierta por Willoughby Smith en el selenio hacia la mitad del siglo XIX.
Efecto fotovoltaico: transformación parcial de la energía luminosa en energía eléctrica. Laprimera célula solar fue fabricada por Charles Fritts en 1884. Estaba formada por selenio recubierto de una fina capa de oro.
La constante fotoeléctrica
Constante de Planck (h):
La constante de planck, h, se obtuvo del Modelo de Cuantización desarrollado por Max Planck (1858 - 1947) en el año 1900. Este modelo supone que la energía de la onda luminosa está presente en paquetes de energíallamados fotones; Por lo tanto, se dice que la energía está cuantizada. De acuerdo con esta teoría, la energía de un fotón es proporcional a la frecuencia de la onda electromagnética: E=h*f. De donde se obtiene la constante de Planck h=6.63*10-34 Js. De la relación gráfica entre la frecuencia (f) y el voltaje (V), se obtendrá una pendiente de la recta característica. Dicha pendiente se debe igualar a...
Un ciclotrón es un acelerador de partículas que se basa en que el periodo de rotación de una partícula cargada en el interior de un campo magnético uniforme es independiente del radio y de la velocidad:
De este modo las partículas cargadas se introducen en un dispositivo con forma de "D" y son aceleradas con un voltaje alterno de frecuencia exactamente igual awc. A cada mitad de vuelta la "D" contraria cambia de polaridad dando un nuevo "empujón" y comunicando a la partícula una energía qDV. La velocidad de la partícula crece de este modo adquiriendo un valor v = wr.
El ciclotrón consta de dos placas semicirculares huecas, que se montan con sus bordes diametrales adyacentes dentro de un campo magnético uniforme que es normal al plano de las placas y sehace el vacío. A dichas placas se les aplican oscilaciones de alta frecuencia que producen un campo eléctrico oscilante en la región diametral entre ambas. Como consecuencia, durante un semiciclo el campo eléctrico acelera los iones, formados en la región diametral, hacia el interior de uno de los electrodos, llamados Ds, donde se les obliga a recorrer una trayectoria circular mediante un campomagnético y finalmente aparecerán de nuevo en la región intermedia.
Su energía cinética final será tantas veces mayor que la que corresponde al voltaje aplicado a los electrodos multiplicados por el número de veces que el ion ha pasado por la región intermedia entre las 'Ds'.
El espectro electromagnético
Es la distribución energética del conjunto de las ondas electromagnéticas. Referido a unobjeto se denomina espectro electromagnético o simplemente espectro a la radiación electromagnética que emite (espectro de emisión) o absorbe (espectro de absorción) una sustancia. Dicha radiación sirve para identificar la sustancia de manera análoga a una huella dactilar.
Los espectros se pueden observar mediante espectroscopios que, además de permitir observar el espectro, permiten realizarmedidas sobre éste, como la longitud de onda, la frecuencia y la intensidad de la radiación.
El efecto fotoeléctrico
El efecto fotoeléctrico consiste en la emisión de electrones por un material cuando se hace incidir sobre él una radiación electromagnética (luz visible o ultravioleta, en general). El efecto fotoeléctrico fue descubierto y descrito por Heinrich Hertz en 1887, al observar que elarco que salta entre dos electrodos conectados a alta tensión alcanza distancias mayores cuando se ilumina con luz ultravioleta que cuando se deja en la oscuridad. La explicación teórica fue hecha por Albert Einstein, quien publicó en 1905 el revolucionario artículo “Heurística de la generación y conversión de la luz”, basando su formulación de la fotoelectricidad en una extensión del trabajo sobrelos cuantos de Max Planck.
A veces se incluyen en el término otros tipos de interacción entre la luz y la materia:
Fotoconductividad: es el aumento de la conductividad eléctrica de la materia o en diodos provocada por la luz. Descubierta por Willoughby Smith en el selenio hacia la mitad del siglo XIX.
Efecto fotovoltaico: transformación parcial de la energía luminosa en energía eléctrica. Laprimera célula solar fue fabricada por Charles Fritts en 1884. Estaba formada por selenio recubierto de una fina capa de oro.
La constante fotoeléctrica
Constante de Planck (h):
La constante de planck, h, se obtuvo del Modelo de Cuantización desarrollado por Max Planck (1858 - 1947) en el año 1900. Este modelo supone que la energía de la onda luminosa está presente en paquetes de energíallamados fotones; Por lo tanto, se dice que la energía está cuantizada. De acuerdo con esta teoría, la energía de un fotón es proporcional a la frecuencia de la onda electromagnética: E=h*f. De donde se obtiene la constante de Planck h=6.63*10-34 Js. De la relación gráfica entre la frecuencia (f) y el voltaje (V), se obtendrá una pendiente de la recta característica. Dicha pendiente se debe igualar a...
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