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XX SNEF - Oficina - Câmara de Nuvens

xx snef
by

Humberto Oliveira

on 12 November 2013

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Transcript of XX SNEF - Oficina - Câmara de Nuvens

Humberto Oliveira
Oberlan da Silva

FÍSICA EXPERIMENTAL: CONSTRUINDO CÂMARAS DE NUVENS PARA DETECÇÃO DE RAIOS CÓSMICOS
Introdução
Quarks
Interações fundamentais
Léptons
Raios Cósmicos
Câmara de Nuvens
As partículas consideradas indivisíveis, até o momento, que constituem todo a matéria do universo são os:
Quarks são partículas que interagem por meio das interações eletromagnética, fraca e forte, e possuem carga elétrica fracionária (+2/3 e -1/3), além das "cargas de cor" relativas a interação forte. Eles formam os hádrons (três quarks ou um quark e um antiquark) e permanecem confinados dentro deles, não sendo observados em estado livre.
Léptons são partículas que interagem por meio das interações eletromagnética e fraca.
Os elétrons são estáveis e compõem a eletrosfera que envolve o núcleo. Os léptons múon e tau possuem características similares às do elétron, mas são pesados e instáveis, decaindo rapidamente em partículas mais leves.
Os neutrinos são extremamente leves, não possuem carga elétrica e interagem muito fracamente.


Os raios cósmicos são partículas que viajam o universo e bombardeiam a Terra depois de chegarem de todas as direções do céu e colidirem com átomos presentes na atmosfera, em um processo sucessivo que gera novas partículas até perderem energia suficiente para continuarem as interações. A este fenômeno dá-se o nome de chuveiro atmosférico.
Charles Thomson Rees Wilson recebeu o
Nobel de Física em 1927.

Câmara de Wilson é um metódo de identificação de partículas sub-atômicas.
Trata-se de uma câmara com interior de vapor supersaturado de álcool isopropílico.
Os raios cósmicos ao atravessarem a câmara, ionizam as moléculas que estão no caminho. Essa ionização produz uma condensação das gotículas de álcool, formando-se um traço que pode ser observado.

OSTERMANN, F.; CAVALCANTI, C. J. H. Um pôster para ensinar Física de partículas na escola. Física na Escola. v.2, n.1, p.11-19. São Paulo, 2001.

LAGANA, C. Estudo de raios cósmicos utilizando uma câmara de nuvens de baixo custo. Rev. Bras. Ensino Fís. [online]. 2011, vol.33, n.3, pp. 1-5. ISSN 1806-1117. http://dx.doi.org/10.1590/S1806-11172011000300002.

Cartaz Estrutura elementar da matéria. UFABC http://www.sprace.org.br/eem/home/Cartaz
Bibliografia
"Chuveiro de partículas"
Partículas cósmicas comuns que podem ser observadas em uma câmara de nuvens
Partículas de baixa energia
Partículas com energia da ordem de 0,05 MeV são comumente observadas em uma câmara de nuvens exposta a raios cósmicos, e podem ser identificadas através de um comportamento característico: grande quantidade de desvios em sua trajetória.
Elétrons de ionização
Quando uma partícula energética passa próxima a um átomo, ela pode arrancar algum de seus elétrons, dando origem a um elétron de ionização. Elétrons de ionização são comuns, e compõem a maior parte das partículas de baixa energia observadas na câmara.
Traços curtos, D < 1 mm
Prótons
Alguns prótons secundários produzidos nos chuveiros atingem o nível do mar, podendo ser observados na câmara. Tais eventos são relativamente raros, mas tem um traço bem característico: reto e extremamente forte.
Partículas de alta energia
Traços retos são característicos de partículas energéticas ( T > 100 MeV ), pois elas tem menos chances de colidirem com as moléculas do vapor de álcool, dando origem a um traço praticamente sem desvios.
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