Lâmpada de Hg para experimentos e demonstrações de física moderna: introdução ao efeito fotoelétrico e outros tópicos

Abstract

Neste trabalho são apresentados os resultados de um projeto para o ensino de física moderna e contemporânea para um curso de licenciatura em física. Os objetivos do projeto consistiram no desenho, construção e utilização de uma lâmpada de vapor de Hg para atividades práticas e demonstrações didáticas. Questões relativasà utilização deste equipamento seguindo padrões de segurança serão detalhadas. Será dadaênfaseà discussão metodológica para aplicações do instrumento na introdução do efeito fotoelétrico e outros assuntos da física moderna. Palavras-chave: física moderna, efeito fotoelétrico, atividade experimental, demonstrações de física.The results of an experimental project for contemporary and modern physics education will be exposed. The main goals were the design, building-up, and operation of a Hg vapor lamp for teaching and didactic demonstrations. Questions related to the use of the equipment by following safety standards will be detailed. A particular emphasis will be given to the methodological discussion for applications of the lamp to the introduction of the photo-electric effect and other topics within the scope of modern physics. Keywords: modern physics, photoelectric effect, experimental activity, physics demonstrations. IntroduçãoA inserção de conteúdos de física moderna e contemporânea (FMC) no ensino médio regular aparece como um dos objetivos das novas diretrizes para ensino de física [1]. Nelas, enfatiza-se a necessidade da aproximação do aluno com novas tecnologias e na reflexão e compreensão atualizada sobre fenômenos tais como a interação da radiação com a matéria. A viabilidade deste processo depende em grande parte de alternativas de abordagem deste conteúdo. Nesse contexto, discutem-se ferramentas metodológicas capazes de promover e exercitar competências do aluno, dandoênfase na compreensão fenomenológica de alguns temas ligadosà FMC [2,3].Nestas propostas, destacam-se as dificuldades decorrentes da intenção de evitar o caráter propedêutico na introdução de tópicos de FMC no ensino médio. Dentre elas está a falta de ferramentas auxiliares para o ensino, tais como práticas de laboratório e demonstrações experimentais. Tais ferramentas são elementos indispensáveis para a implementação das novas estratégias didáticas. Os efeitos destas carências podem ser reduzidos com instrumentos virtuais comoé proposto por vários autores ou pela utilização de engenhosas propostas de baixo custo [4]. Este trabalho insere-se dentro deste tipo de iniciativa.A preocupação de criar formas de introduzir a FMC de forma correta e concisa nasceu de discussões realizadas na disciplina Instrumentação para o Ensino de Física Moderna, o presente trabalho. Neste tipo de proposta pretende-se que o aluno de licenciatura em física seja capaz de colocar em prática ferramentas de pesquisa, planejamento e caracterização experimental do funcionamento de dispositivos demonstrativos de ensino, assim como na elaboração de propostas metodológicas e didáticas para sua utilização. O objetivo concreto do trabalhoé fornecer subsí...

Efeito fotoelétrico: desenvolvimento de umexperimento quantitativo

“…Arruda e Filho, por exemplo, apresentam uma série de experimentos que poderiam compor um laboratório de física moderna, dentre eles, uma proposta para a reprodução do EF utilizando o bulbo de uma lâmpada comercial de mercúrio, uma placa de zinco e um eletroscópio [8]. Proposta muito semelhante é encontrada em outro trabalho, em que os autores procuram apresentar os passos para a construção de uma fonte de luz com lâmpada de mercúrio, e a demonstração do EF com eletroscópio é citada como um dos possíveis usos da fonte [9].…”

Proposta Medotológica Sobre O Efeito Fotoelétrico Para O Ensino Médio

“…As suas frequências UVA e UVB são ditas como nocivas à saúde. Em 1887, Hertz publica um de seus trabalhos dizendo que sobre a influência da luz ultravioleta, gerava uma carga elétrica, no que se denominou, mais tarde, efeito fotoelétrico, determinando que a sua caracterização acontecia por causa de algumas análises experimentais ondulatórios da luz (17) .…”

Sobre as pesquisas relacionadas ao ensino do efeito fotoelétrico

“…Tal proposta vem a amenizar a inexistência de células fotoelé-tricas comerciais disponíveis. Paranhos et al (2008) realizaram um projeto para o ensino de FMC em um curso de licenciatura em física. Este projeto consistiu no desenho, construção e utilização de um experimento utilizando lâmpada de vapor de mercúrio para atividades práticas e demonstrações didá-ticas.…”