PRCTICAS DE LABORATORIO FSICA IIIPrctica No. 8

Prctica No. 9: Tubos de DescargaINFORME DE LABORATORIOFecha: 09 de junio de 2014Aula: LN-204Nota: ______ESTUDIANTES

Nombres y apellidosCdigo

RESUMEN

Desde la ltima dcada del siglo XIX se produjeron descubrimientos y desarrollos tericos que ayudaron a comprender la naturaleza de la materia y su ntima relacin con los fenmenos ondulatorios. El electrn, la primera partcula subatmica descubierta, fue detectado en los rayos catdicos, que se haban observado como rfagas, destellos e imgenes sobre pantallas o en el interior de tubos de gases.Es un tubo, normalmente de forma cilndrica, donde se producen las descargas elctricas entre los electrodos. Est relleno con un gas (vapor de mercurio o sodio habitualmente) a alta o baja presin que determina las propiedades de la lmpara. En las lmparas fluorescentes se recubre la cara interna con sustancias fluorescentes que convierten las emisiones ultravioletas en luz visible. Los materiales que se emplean en su fabricacin dependen del tipo de lmpara y de las condiciones de uso.Para estudiar las propiedades de los rayos catdicos, el cientfico ingls Joseph John Thomson (1856-1940) dise un dispositivo formado por un tubo de vaco en cuyos extremos se situaban dos electrodos metlicos a los que se aplicaba una diferencia de potencialelevada. Los rayos catdicos emergentes del ctodo se hacan pasar por un colimador para limitar la anchura del haz y, despus, por unas placas metlicas en las que se aplicaba uncampo elctrico. Finalmente, los rayos se proyectaban sobre una pantalla fluorescente.

Esquema del experimento realizado por Thomson para el descubrimiento del electrn en los rayos catdicos.Con este esquema, Thomson observ que el campo elctrico desviaba los rayos catdicos en sentido vertical hacia la placa positiva. Ello demostraba la carga elctrica negativa inherente a estos rayos y la existencia de una masa y de la consiguiente inercia, que impeda que fueran absorbidos por la placa. Por tanto, deba existir una partcula elemental constituyente de los rayos catdicos, a la que se llamelectrn.Thomson determin el valor de la relacin entre la carga e y la masa m del electrn, que hoy da se acepta como:

En el laboratorio, se hizo el montaje correspondiente segn como deca la gua de la prctica.Luego de esto se introdujo un voltaje de aproximadamente 10v y se produjeron descargas continuamente Despus se conect los diferentes tubos de descarga al carrete de Rhumkorff y se produjeron descargas elctricas y se observ los diferentes tipos de colores que se podan detallar dependiendo del tipo de gas que cada tubo tuviese en su interior.

RECOPILACIN DE DATOS

Tubos por material.

Nen: se observ un color rojo con tendencia al anaranjado muy intenso y brillante. Al pasar la rejilla se puede detallar que esta luz se separa en rayos de varios colores entre los cuales estn: rojo, naranja, amarillo y verde. Y si se acerca sta salen varias separaciones. Kriptn: se observ un color azul claro bastante llamativo, al acercar la rejilla esta se separa en varios rayos, los colores que se pueden detallar son: azul, verde, amarillo, naranja, rojo, violeta y ultravioleta; cuando los colores estn mar lejos del rayo original se pueden apreciar los colores de forma ms definida y ms separada. Argn: se aprecia un color lila, en esta se pueden ver los colores azul, verde, amarillo, naranja y rojo, estos se pueden observar de forma ms gruesa y ms definida, se ven ms ntidos y ms unidos entre s. Mercurio: se pudo observar un color azul, los colores ms oscuros son los que se ven ms gruesos, los rayos se ven ms delgados y la separacin entre colores es menor; dependiendo del ngulo en el que se cuadre el visor se pueden apreciar ms los colores. Helio: se pudo observar un color rosado claro, los colores que se pudieron visualizar son: rojo, naranja, verde, azul y violeta, los rayos se ven ms separados y ms definidos. No se presentan franjas difuminadas. Nitrgeno: se observ un color violeta, los colores que se pueden apreciar son rojo, naranja, amarillo, verde y azul, pero este ltimo se aprecia un poco difuminado; las franjas estn muy juntas.

Con la experiencia hecha con el carrete de Rhumkorff al pasar el imn se produce cambio de forma en la proyeccin del rayo de luz, as como el cambio de color al aumentar o disminuir a entrada de voltaje.

Con la experiencia de la cruz de malta se pudo observar que el color era un verde intenso y se produca sombra

RESULTADOS Y ANLISIS DEL EXPERIMENTO

Como la cruz de malta se puede ver en la mitad de la iluminacin se puede admitir como prueba de que la iluminacin se debe a la incidencia sobre la pared del tubo de emanaciones procedentes del ctodo que se propagan en lnea recta, y al poder moverla con un imn se prueba que los rayos catdicos son desviados por campos magnticos Se proyect una sombra de la cruz de malta ya que una capa de metal colocada entre los electrodos proyecta una sombra en la capa fosforescente. Esto quiere decir que la causa de la manifestacin de luz visible son los rayos emitidos por el ctodo al golpear la capa fosforescente. Se pueden decir las siguientes caractersticas de los rayos catdicos atraviesan lminas de espesores pequeos,transportan carga negativa, yson desviados por campos elctricos y magnticos en concordancia con su carga negativa. Oye falta buscar las caractersticas de cada tubo de los de colores y agregale mas anlisis y conclusiones jejejeje :D

APLICACIN DEL EXPERIMENTO

PANTALLA DE RAYOS CATDICOS

La mayora de los monitores (pantallas de equipos) utilizanpantallas de rayos catdicos(oCRT), que son tubos de vaco de vidrio dentro de los cuales un can de electrones emite una corriente de electrones guiada por un campo elctrico hacia una pantalla cubierta de pequeos elementos fosforescentes.

El can de electrones est compuesto por unctodo, un electrodo metlico con carga negativa, y uno o msnodos(electrodos con carga positiva). El ctodo emite los electrones atrados por el nodo. El nodo acta como un acelerador y concentrador de los electrones, creando una corriente de electrones dirigida a la pantalla. Un campo magntico va guiando los electrones de derecha a izquierda y de arriba hacia abajo. Se crea con dos placas electrificadas X e Y (llamadasdeflectores) que envan la corriente en direccin horizontal y vertical, respectivamente.Esta pantalla est cubierta con una capa fina de elementos fosforescentes, llamados fsforos, que emiten luz por excitacin, es decir, cuando los electrones los golpean, creando de esta manera, un punto iluminado llamadopxel.La activacin del campo magntico hace que los electrones sigan unpatrn de barrido, al ir de izquierda a derecha y luego bajando a la siguiente fila una vez que han llegado al final.

El ojo humano no es capaz de visualizar este barrido debido a la persistencia de la visin. Trate de mover su mano en forma ondulante delante de su pantalla para comprobar este fenmeno: Ver varias manos a la vez!Combinado con el disparo o el cese del can de electrones, el barrido engaa a los ojos hacindoles creer que solamente algunos pxeles de la pantalla estn iluminados.LA PANTALLA A COLORUna pantalla en blanco y negro puede mostrar diferentes tonos (matices de gris) al variar la intensidad del flujo.Para las pantallas a color, tres haces de electrones (provenientes de tres ctodos diferentes) impactan cada uno contra un punto con un color especfico: rojo, verde y azul (RGB).Los tres puntos de color se llamantrada(otro de puntos).Los fsforos azules utilizan sulfuro de zinc, mientras que los verdes utilizan sulfuro de zinc y sulfuro de cadmio. Los rojos son difciles de crear y estn hechos de una mezcla de itrio y europio, u xido de gadolinio.Sin embargo, estos fsforos estn tan cercanos entre s que el ojo no logra separarlos lo suficiente como para poder diferenciarlos; ve un solo color conformado por estos tres colores. Si lo desea, pruebe volcando una pequea gota de agua sobre el vidrio de su pantalla: la gota agrandar los fsforos y de esta manera podr verlos.Adems, para evitar el efecto de difuminado (cuando un electrn destinado a golpear un fsforo verde, impacta en su lugar uno azul), una grilla metlica llamadamscara de sombrase coloca delante de la capa de fsforo para guiar la corriente de electrones.Segn la mscara utilizada, existen diferentes categoras de pantallas CRT: FST-Invar(tubo cuadrado plano), cuyos fsforos son redondos. Estas pantallas utilizan una grilla denominadamscara de sombra. Proporcionan todos los colores correctos, pero en cambio, poseen la desventaja de distorsionar y oscurecer la imagen en las esquinas.

TubosDiamondtronde Mitsubishi yTrinitronde Sony, cuyas mscaras estn hechas de ranuras verticales (llamadasgrilla de aperturaomscara de tensin), que permiten el paso de ms electrones y por lo tanto logran producir una imagen ms brillante.

TubosCromaclearde Nec, cuya mscara se compone de un sistema hbrido con ranuras indentadas. sta es, en opinin de los expertos, la mejor tecnologa de las tres.

CONCLUSIONES

Las paredes internas de vidrio detrs del nodo estn cubiertas con un material fosforescente, ya que se observa que brillan intensamente.

BIBLIOGRAFA

https://espanol.answers.yahoo.com/question/index?qid=20090602204449AAOsKmDhttp://www.hiru.com/fisica/el-descubrimiento-del-electron

4