A finales del siglo XIX y principios del XX hicimos observaciones que cambiaron por completo la forma en que vemos la naturaleza. Estas observaciones señalaron los límites de la física newtoniana y abrieron el camino hacia los avances teóricos que produjeron la teoría de la relatividad y la mecánica cuántica.
Sin embargo, reproducir estas observaciones en el laboratorio no siempre es fácil. Estos experimentos de física moderna suelen requerir dispositivos complicados y costosos que, para muchas escuelas, son muy difíciles de conseguir. Incluso si se cuenta con el equipo necesario, el inmenso cuidado con el que se deben manejar estos dispositivos y la necesidad constante de mantenimiento se convierten en una carga igualmente grande.
Con VRLab Academy, puedes hacer tus experimentos de física moderna sin invertir tanto dinero en la física. configuración. Así que echemos un vistazo a 3 fascinantes experimentos de física moderna que puedes realizar con VRLab.
Experimento del tubo de electrones de Thomson
En el experimento del tubo de electrones de Thomson, los electrones acelerados por un cañón de electrones se mueven dentro de un campo magnético creado por bobinas de Helmholtz.
En 1897, el físico británico J. J. Thomson descubrió el electrón, una partícula fundamental cargada negativamente, durante sus experimentos con tubos de rayos catódicos.
En esta configuración experimental, los electrones se aceleran utilizando un cañón de electrones. , que luego entran en un campo magnético creado por bobinas de Helmholtz. Puedes jugar con el voltaje en el cañón de electrones para acelerar/desacelerar los electrones y la corriente en las bobinas para aumentar/disminuir la intensidad del campo magnético.
Juega con diferentes valores del voltaje de aceleración y la corriente de la bobina y observa cómo se curva la trayectoria de los electrones. Puedes encontrar la relación carga-masa del electrón midiendo el radio de la curva.
Experimento de gota de aceite Millikan
En el experimento de la gota de aceite de Millikan, puedes encontrar la fuerza eléctrica que equilibra el peso de una gota de aceite cargada.
En 1909, el físico estadounidense R. A. Millikan llevó a cabo su famoso experimento de la gota de aceite para medir la carga de un electrón: la carga elemental.
En este experimento, entran gotas de aceite cargadas eléctricamente provenientes de un atomizador. el campo eléctrico entre dos placas de condensador. Podemos cambiar el voltaje a través de las placas hasta que la fuerza eléctrica equilibre el peso de la gota, lo que nos permite calcular la relación carga-masa de la gota. También se puede calcular el radio y, por tanto, la masa de la gota de aceite utilizando su velocidad terminal. A partir de estos se adquiere la carga de la gota de aceite.
Rocíe las gotas de aceite y hágalas flotar en el aire ajustando el voltaje del capacitor. Encuentre la carga de varias gotas de aceite y observe que está cuantificada. Descubre el valor de la carga elemental.
Difracción de electrones
En el experimento de difracción de electrones se puede observar la difracción de ondas de electrones.
En 1924, Louis de Broglie predijo que la materia se comportaba como una onda. Tres años más tarde, esto se confirmó con la observación de la difracción de electrones. Hoy en día, la difracción de electrones es una técnica empleada con frecuencia.
En este experimento, puedes hacer que haces de electrones incidan en un cristal de grafito. Los rayos reflejados por varias capas de cristal formarán un patrón de difracción en la pantalla, donde producirán un efecto luminoso.
Juega con el voltaje y mide los radios de los anillos de difracción. Puede calcular las separaciones reticulares del grafito.
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