Licenado Quimico

|
Recuperación de practicas |
Laboratorio de física II |
|
Martín Manuel León Rodríguez |
|

|

Índice:
Determinación de la carga especifica del electrón – pag.3
1. Objetivo – pag.3
2. Fundamentos teóricos – pag.3
3. Material utilizado en la práctica – pag.5
4. Procedimiento experimental – pag.6
5. Datos experimentales – pag.7
Efecto fotoeléctrico – pag.91. Introducción – pag.9
2. Fundamentos teóricos – pag.9
3. Materiales – pag.9
4. Experimental – pag.10
5. Conclusión – pag.11
Espectroscopia (Espectrofotómetro) – pag.12
1. Introducción - pag.12
2. Fundamentos teóricos - pag.12
3. Materiales – pag.13
4. Realización de la practica – pag.13
5. Conclusión – pag.18
Vibraciones moleculares – pag.19
1.Objetivo – pag. 19
2. Fundamentos teoricos – pag. 19
3. Materiales – pag.20
4. Presentación de los resultados – pag.20

Determinación de la carga específica del electrón

1.- Objetivo
Medir el cociente entre la masa del electrón, me, y la carga específica del electrón, e, analizando para ello el radio de la trayectoria circular que describe el electrón tras acelerarlo por un campoeléctrico y en presencia de un campo magnético.
2.- Elementos teóricos
Un campo eléctrico es capaz de acelerar una carga puntual, en nuestro caso un haz de electrones debido a la diferencia de potencial, ΔV, a la que se ve sometida dicha carga. Por lo que cabe esperar que la energía cinética que adquiere la carga esté relacionada con ΔV:
Ecuación (1):
mv22=qΔV

Asimismo, un campo magnético,B, es capaz de ejercer una fuerza sobre dicha carga en movimiento tal que en el caso de que el módulo de dicha fuerza magnética y el módulo de la velocidad sean perpendiculares entre sí, la carga realizará un movimiento de trayectoria circular, cuyo radio es: r
Ecuación (2):
qvB=mv2r

Siendo el término v2/r que hace referencia a la aceleración normal del electrón (y por tanto, este términomultiplicado por la masa hace referencia a la fuerza que se ejerce sobre el electrón según la segunda ley de Newton).
En el caso de no ser perpendiculares los módulos de v y B, y estos formen un cierto ángulo entre ellos (diferente de 90º), la componente paralela de velocidad en la dirección de B, provoca que el electrón describa un movimiento rectilíneo, y al tener en cuenta también que lacomponente normal provoca un movimiento circular, al final el electrón describirá una trayectoria helicoidal.
De las ecuaciones (1) y (2), tenemos que:
Ecuación (3):
qm=2ΔVB2r2
Esta ecuación nos relaciona el cociente carga/masa del electrón con el campo magnético al que se ve sometido, el campo eléctrico que lo acelera y el radio de la trayectoria que describe dicho electrón. Por tanto, es lógicopensar que conociendo r, B y ΔV, seremos capaces de determinar el cociente carga/masa.
Para producir el campo magnético se emplea el dispositivo conocido como bobinas de Helmholtz (dos bobinas de radio muy grande en comparación son su longitud, iguales, coaxiales y separadas una distancia igual a su radio).
Bobinas de Helmholtz

Cámara de gas a baja presión

Por este dispositivo se hacecircular una intensidad de corriente, I, de manera que podamos determinar el módulo de dicho campo gracias a la ley de Biot y Savart (campo magnético creado por corrientes eléctricas estacionarias). µ0
Ecuación (4):
dB=µo4πI dl x rr2
El desarrollo matemático que sigue nos proporcionará la fórmula para determinar el campo magnético de una espira a lo largo de su eje, que después podremos utilizarpara determinar el cociente carga/masa del electrón.
Ecuación (5):
dB=µo4πI dl senθx2+R2 , θ=90º
B=dB=µo4πI x2+R2 dl= µo4πI (x2+R2)32 2πR2
Hemos tenido en cuenta que θ es el ángulo que forman entre sí Idl y r, que es 90º para cada elemento de corriente. También hemos aplicado que la integral de dl sobre la superficie de la espira es la longitud de la circunferencia de radio R.
En...