Detector de corrente Compton

(1)

UNIVERSIVAVE VE SÃO PAULO

INSTITUTO VE FÍSICA E QUÍMICA VE SÃO CARLOS

" VETECTOR VE CORRENTE COMPTON"

JOÃO SINtZIO VE CARVALHO CAMPOS

c

V.-L6J.JeJLtação apILe.J.>e.n.ta.dajunto ao IYlldi:tuto de. FZ6--tc.ae. Qul-m--tc.ade. são CakloJ.J, p~ ob-te.nção do tItu.to de. MESTRE EM

FÍSICA APLICAVA.

ORIENTAVOR

POILn. VIL. ROBERT LEE ZIMMERMAN

VEPARTAMENTO VE FÍSICA E CIENCIA VOS MATERIAIS

SÃO CARLOS, S.P - BRASIL

1984

(2)

APRESENTADA AO INSTITUTO DE FTsICA E nuTMICA DE SAO CARLOS, DA

UNIVERSIDADE DE SAO PAULO, EM 30 DE maio DE 198 4.

COMISSAO JULGAOORA:

Or. ROBERT, LEE ZIMMERMAN,

i

- Orientador

\ \ \

Or. BERNHARD GROSS\

~

_{~.r(.r

I

....-~

A~/

_

(3)

(4)

e ã m"tl1Yra. l1o"tva,

(5)

.Ao PfLOb. DfL. Robe.!l-t Le.e. Z.úrmeJ1maVl,pela vaUMa oJtie.ntaç.ão, amiza

de./)te. :t'1..abalho.

Ao t~~ni~o ReVl~ de O~te po~ 0e.U apoio, de.!:JeVlho~, ~po/)iç.ão e

pe--€.aamizade ~aUdãvet.

Ã GefL60VlAntoYlÁ,o Santa.Jtine peta MJuda/uledade

e

p~o~dão Vla~ d~

Ã todo,~ o~ ~ofegM do fabo~;(:õJtio LASER pe.-to~ ~ome~o;." d~~M

Me~

e

tambêm peRo aYnbientr ag~adâvet

e

namiüevt.

Ã todo/) o;., am~o;., do INSTITUTO DE FÍSICA E QUíMICA DE SÃO CARLOS,

pelo apoio

e

pfLo~dão.

Ã todo;., O!:J t~cnico!:J e nUVlcioVlâJtio!:J do INSTITUTO DE FíSICA E QUÍMI

CA DE SÃO CARLOS que ~orrtJU...b~am pa~ a lLeatizaç.ão de.!:Jte ~bafho.

(6)

- LISTA DE FIGURAS

...

- RESUMO

- ABSTRACT

...

-

~

••••••• - ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• -1.-V

CAPÍTULO.l- INTRODUÇÃO

CAPÍTULO.2- CONCEITOS TEURICOS

2.1 - CaJCac;te/úf.dic.af.J do ;te.&toVl

3

2.2- Conc-wo,6 bâÚ,c-O,6 MbtLe 0,6 e6út06 da tcadiação Mbtce amatVúa.4

... " 1 3

2 . 2 . 1 - Ra,l0-6 - X e Raio,6 -Gam a

2.2.2- Ptcoc-VJ-60-6 de ivrteJLação da tr.adiação c-om a ma:télLia

(a) PtcOC-VJM 6otoe.i'itJutc.o (b) E6eLto Compton

k)

Ptcodução de patLVJ

4

5 5

8

(d) ImpotLtâne,ia fLelativa dO-6 :ttL~6 pfLOC-VJ-60-6 13

2.2.3- CoeMuevrtVJ de atenuação 1 5

2.2.4- Átc-anc.e médio dO-6 elêntoY/,,6 ...•... 16

2.2.5- QuantidadVJ dO-6~~c'a-6 ...•...•.•.. 20 •••••••••••••••••••••••••••••••••••• '2.O

("ti) c~tc-uto da dO-6e no afL a p~ da expo-6ição 22

•••••••••••• 23

- Eq~bfLio ele:ttLôn,,[c.o

e

6a;tofL de, "bl.Ú-tdup" ...•. 24

...•...•...•.•. 26

2.3.1 - Po-tafLização atfLav~ de c.ampo el~c-o ap(ic.ado 27 2.3.2- Po-tan~zação a;ttLavê6 da fLadiação, na aU-6~nc.ia de,

(7)

3. 2 . 1 - O e1e.btân e.bto c-omo vott-im e1Jz.o ... - 30

3. 2. 2 - O e-ie.:tAôm wo c.cmo pic.oam peJ1.1me)JW 3. 2. 3- O eleÂ/1.ôm e;tAo c.omo CoLLtomtmwo •••••.•..•••..••••••.•. 31

... 33

- O mLLf;tjyn eA:!l..o elwôm

mo

...•...•. 34

CAPÍTULO.4- VOSIMETRO COMPTON ... - 36

4 • 1- ConólJ1.ução do do!.l-Drle;t!l..O .•...•...•... 37

4 2- P'• :f1.-(.J1c.-(,p.-tO.. de- ope/1.açao- ...••...•... 38

. .. . . . .• . . . . ... 40

4.4- Me-dida!.l c.om o dO!.l..i.me,tJw em 6on.:te-!.l de- Jz.aio!.l-X e- Jz.aiO!.l-gama 60 de, Co 47 (a) Me-dida!.l c.om Jz.aiO!.l-X (no aJz.) - ...•...•...•.. 47

(b) Me.dida!.l c.om Jz.aio !.l-9am a (6 O Co) (no CV1.) .•..•.•.•...•...•••.. 5 2 4.5- CWwa!.l de- c.a..U.bJz.ação - 54 4.6- V..L6c.uMão dO!.l Jz.e.!.luLtado!.l ...•.•...•.•..•..• 58

CAP1TULO.5- CONCLUSVES •...••...•...•.•...•...•...•..•... 6'2 + Sug e-!.ltõe-!.l paJz.a tJz.abatho.6 6utuJtO!.l ... 62

APENVICES ... 63

A- Equaçõe-!.l do e.6e.do Compton ... 63

B- Relação e..n.:tJz.e.6tuênúa de. e.neJ1g.ú1 '+' e. expO!.lição X C- Ângulo mê.dio de- e-!.lpaihame.nto do!.l elê.tJz.onó Compton ... 65

... " 67

v-

CaóO de. abóOJz.ção -i,nc.om pie.ta de- Jz.adiação no elmodo in.:te.!l..no ... 69

(8)

F,{gUlra.l- Cadeia de. 6LLWfL e. c.MboYlo 6otrmaYldo a fLe.ó,(Yla te.6LoYl .

.z- P~O~~lO 6oto~t~~o.

· 3- 'AbM~ção 60toeJ(é;tM~a em n(mção da eJ1(!)1{j~a P(VW ~hWlbo <?- a1WlI~úo.

· 4 - Ãng ufo d~ e-6pal ham e.nto do-6 60to el:"itJw nfl .

.5-

E6e~

Conpton.

· 6-

V,{l>t~bLÚÇão ang ulalt do,s e1.e;tJwn-6 Conpto n.

· 6a- V~ttúbLÚÇão donún

~o ~el:ativo

dOl 6Õ:tOfU ~palha.dol YlO p~O~<?-l60 COYlptOYl.

. 7- Coe6i~~e.~te de ab-6oltçãopo~ el:~Aon cra bUYlção da <?-Yleng~adOl 6õ:tOnl ~Yl~~

· g Viag/tana /tep/te-6ent~ivo do p/toc,e-6!.>o dCJ,p/todu..ç.ão de pa/tM.

· 9

ImpofLtân~ia do!.>

btu

p/tO~M60!.> maÚ ,{mpoJt:tanteA de inteMção da ftad{açaõ

el.d!tomag nê:t{~a c.cm amlLtêJu:.a em 6unção do nÜn e/w uéinÚ.o Z •

. 7 0- CoeM~ientCJ.

de

~enu.ação paM 6ôtonfl na água .

• 77- At~an~e extJtapolado R_p, pMa rtldfLon-6 monoeneJLg"iti~o.fl ve/l..-6Uó btaVlMli-j

-~ao .

• 72- At~an~e. do!.>e.Eilion-6 monoe.neJtg m~o-6 veMM eneJ1gia .

. 7 3- CompolLtam e.nto

de

molê~ula!.> não pOlMM.

· 74- Ampt-i. M~ado /t opeM~io nal bâl.>,i.~o.

. 75- AnpüM~adoJr. OpeMuona-E. ~()no ampliM~adoJr. de voUagem .

. 7 6- Pi~oampe/1Ãne.Vto tipo "!.>Í1unt" .

· 77- Pi.c.oampe/1Ãne.tJto ;t-i.po "Me.d- bac.k" .

• 7g - Co ulcm bn eXJr.oUpo "-6Í1ultt" . • 79- Coulombne.tJto tipo "6e.ed-bac.k".

· 20- E!.>qw1naUzação do mul,t..<metJto

ele.Vtômmo .

. 27 - UlLfltJr.ação do dO-6Á.m

mo

de 9e.()11 e.tJr.ia c.il1ndJt-i.c.a .

. 22- Me.dida da ~OfLJr.e.ntede -6atuJr.ação I ._~

• 23- Me.d<.da. da c.atrga Q_c. a~W1 ufada no doÚm e.tJr.o .

· 24- ff~tJr.on de c.anga e. move.ndo--6e. enbte. afl plac.afl plana!.> e. paJr.atela-6 de. W1

c.apa ~..LtoJr. •

(9)

.29- _{Co~e.nie. de. f.,atUfLação no de.te.c.tolt em 6unção da c.oJtnenie doó na{o,ó-X} _{(I ).}

x

.30- Medida da c.aJ1gaac.W1ulada (~) em nunçã<!Jda c.oJtnenie Ix'

.31 - CaflLJa ac.l.1nue.ada~ no detec.tolt em nUYtção do tempo de e.xpo,ó-tção c.om no~

60

te de Co .

. 32- Voitag em V ac.unulada_c. no de.te.c.toll. em 6unção do tempo de. e.xpo-óição c.cm

60

60me. de. Co •

. 33- CUltva de. C.a1.-tb/UIÇãopalta naio,ó-X. CaJzga ac.tmulada º-c. em 6unção da exp~

,ó-tção .

. 34- CUltva de. c.afibll.ação pMa fLUO,ó-X. COMe,nte. de. ,óatuJw.çãoI _c. em 6un.ção da

.

t.axa de e.xpMlÁ.Çêi.O X •

. 35- CUltva de. c.afibfLação pMa fLUoó-X. ~ c.Mga ac.unulada em 6un.ção da taxa de. expo,óição.

- 60 d

-.36- CUltva de. c.a1.J..bfLaçaopafLa Co. COfLfLe.nte. e. ,óatuJtaçao

.

e. c.aJtga º-c.

(10)

RESUMO

O obj~tivo do phe/.l~nt~ btabalho ~ a de/.lcJU..ção do phOjuo e.

c.onóVLu-ção d~ W1 de;t~c..toh de. c.OJULe.VL:te.Comp.tovt, c.cm 9e.ame;t;úa c)livtdJúc.a LLUU.zavtdo o mate.

hJ.al cÜe1êAJúc.o .te.6,fOvti pafW. Mcüação e1e..tlLcmagvtêUc.a vtWla fpJ.xa de. e.vteJr.g-tae.vtbte./

10 Ke.V ã 2 Me.V.

BaAic.ame.nte. o de;te.c.to!t ê c.omp0-6to po!t un uundJW de. te.M-on, !te.c.o-/

be.Jt.toc.cm una Mna c.amada de. ,t-inta de. pftata (c.hamado eJ:eXAodo e.xte.ftno) e. L4n e.te.tfto do ,tnte.ftvw de. c.hUiYlbo, c.otocado axialme,nte. no dieJ:êtJt-ic.o; aM,{m o de.te.c.toft 60mna u:n

cllpac-ito!t de. ptacM c.ilindfL-ica.ó fte.c.he.ado com te.6to n.

A 6unção de. cada paJt.te. do de.te.c.toft

ê

de.óc.Jt.da ne..óte. :uwba.tho, .mn- / beYrl.óão fte..tatadM a.ó me.dida.ó .óObfte.a COMe.nte. Ccmpton pftOVOCadM no te.6ton pe..ta

I

paMlagenl de. un t'ltuxo de. t'lôton.ó pftOve.n-ie.nteA daA 6onte..ó de. f!..aio.ó-X lapafteJ:ho MuUe.ft

MG 750 ) e. ftuo.ó gama de. cobaUo

I

60Co), eAta.ó me.d-<-da.ó60ftam fte.aUzada.ó com

aux;[-f-LO de. um eJ:e.tftÔlne.tJto da "Kúile.y".

Apfte..óe.v1ta-.óe.uma te.oft-ia e..taboftada pe..to p!t06e..ó.óOftBe.ftnhaftd Gfto.ó.óa

I

qu,a1. aju.óta-.óe. .óati.ó6atôtU..aine.nte. cem O.ó fte.óuttado.ó e.xpe.ft-ime.nta..L6obtido.ó. Le.vantou

-,j

e. a.ó CUfLv!Ul de. c.alibftação de. cafLga e. COMe.nte. acumutada no de.te.ctoft. c.ontfta taxa.ó

de. expo.óição.

o de.te.c.to'L ê. ba.ótante. .6,{mpteA de. .óe.ft co n6,t.!tuido e. pafta que. .óe. po.ó.óa 6,aze.ft a.ó me.d-<-da.óde. coft,'Le.nte., ca!lga ou meAmO vottagem ac.umutada ne..óte., baAtando ~

/[a .i..ó,to wn eJ:e.tftân e.tfto. Out/[o 6,ato ..&rIpofttante. de. ,6

e

fteA.óa.ttaft, ê. que ta.t de.tec.toft/

não nec e..ó.ó..[tade c.ampo e.f.ê..tfL-ico aplicado, CW10 e.ncontftado eJt1 muito.ó de.tec.tofte.-6 de/

,wd-<.ação

de

MO come.ftc.-iaf..

No pfte.óe.nte .tfLab~tho pftoc.Ufta-.óe ~nda 60ftnece.ft uma idé-ia do.ó c.onc.e.-i

(11)

lÍ0fL fLange el1efLglj be.;tween 10 KeV - 2 MeV. U'!..l U!..ledtelÍlol1 kilil1dfÚcalgeomwlj

{P/L !..lCatvúng 06 Md{al,{ol1 60fL the pfLoductiOVl 06 ComptoVl etect/WVl-6.

Ax,{alllj

to

teMoVl theJte ,{f., a tead ,{ntCAnal etectfLode, wh,{ch ab!..lOfLb-6

..

the- '{l1udent fLacLtatiOI1. Recovr?-fÚ~19the- te-lÍlol1 the-fLe,--L6 a !..l'{lvr?-!LextefLnal uecbwde

that do

u

Vl 't abMfLbthe fLad-taUol1 .

111th--L6 ~\Xllj, the detec:tofL behave5 a!..l a cil-ll1Cvúcal capacaofL /

(12)

INTRODUÇÃO

Todo e.~te. ;()rabaiho nO;, d~e.VLvoiv~do balJe.aVLdo~~e.em te.OfLlalJ e.

me.d~-.J ~ . '"+ . d - .. d (1 2 3 7\ .. {} ~ d L' /

ULl~ expeJL,ffile.YL-Lati e. vafL-<O~p~q(L.Ua ofLe.-6 ", VLa~~pec.UA-aço~ o~ e.DU:tO~ da fLad,[ação e.ie;U1.cmagVL~ttc.a em mate.JÚa.ú, ~oiavt:te.~. A~ qllili~ mM:tJr.aJr.atrlque. ~t~,

quaVLdo expo~tO.6

M

ILad~açõe.,6 -Lo~zavt:t~ apafLe.c.e. una c.OMe.vt:te.e1w.ônic.a iVLduzida/

ine.ólnO n.a aU4~VLua de. c.ampo e.iêttU.c.o apttc.ado, pILOpOJ1,c.;oVLaEã:taxa de. do~e. de. ftad-L

ação iVLc.ide.nt e..

No pfLe..6el1te :tJw.ba1.ho c.onSVuúu.-.6e W1 de.te.C..tOfL c.em geome:tMa C..'<'LLI1-dJú.c.a; .6ugeJÚda peto pfLO6e,MofL BeJLnhaAd GfLOM O); utilizando-.óe. o mate.tU..a1. dietê~

tfLic.o te.6fo 11 ( po.fite.tJtab(u.ofLe.:tile.no - PTFE) de 6abuc.ação c.omefLC.ia.f; bOfLam -6ei.ta.ó medida.ó

de

c.aJrga

e

c.Ofl./Lel1te il1du.z-{,da.ó pua fLadiação 11M 60ntu

de

Mio.6

-x

e.

fLaio.6-9

C@a (6Oco), amba.ó pe/Lte.I1c.ente6 ao II1.6.tituto de. FI6ic.a

e

Qulmic.a

de

são CM.fO.6

I

(IFQSC). TaL6 me.dida.6 e..6tão ~aVL.6c.fLi.ta.ó l1e6te ~aba.fho de di.ó.6~ção. A6.60c.iadol

(1) - " Comptol1 Vo.!J,{Jnete.fL60fL Mea.6lJ..fLement 06 Pel1e;tJr.a.ting X-Ra!:f.6 al1d

Gmrma-Ra!:f.ó" - Rad-iaüol1 Re.6eafLc.h

li,

117-130 (1961).

a e.6.ta.6 med-<,da,!Jtem0.6 a,!J c.u.fLva.6de c.a.fibfLação de..6te. do.ó..LmetfLo pafLa a..6 60ntu ac...unét. mel1uol1ada.6.

No c.apItu.e0-2, aplLe.6enta-.6e a..6 c.afLac.tefLi.6üc.a.ó do ma.t~ te6.fol1,

06 C.OI1C.edo.ó bâ.6,LC.06 da .<..ntefLação da fLad.Lação c.om a mo.têJU.a, a.ó quantidade.6 do.6.{-mê.ttU..c.a.ó mai.6 u..6ada.ó e a po.faJ1J.zação de di et ê.tfLic.0.6 •

No c.apItu.e0-3, Wla bfLeve exp.fal1ação .60bfLe o e1..e..:tJLôme.:tJta,o qu.a.f

I

(13)

(14)

CAP1TULO-2

CONCEITOS TEURICOS

PWill um me1hofL e-Yl/te-VLd-<meJ1to d(!Áte_ tJw..balho 6az-;.\ ~ VLe-C.e-MM.tO c.oVLh~ c.e-ft a 6,~Á.c.a da ,tYl/teJ1ação da MdÁ..ação c.om.a matêlúa, 0;.\ C.OVLC.ÚtO-6bâ;.\,tc.o;.\ Uf.,ado-6

!

e-m dO;'\,Lme1J-L{a e- tamb6n 0-6 c.OrLc.Ú{:eM

da poiaJLÜação

de. wn

Üol(mte..

o .teMon (poli.te.:tlt.a6luolLe;tilerw) ê: una lLe..6ina c.omp0.ó.ta ba.6ic.amen.te

de c.alLboHoe 6luolL, e.ó:tando Ua.ó.óiMc.ada na 6amLua do.ó 6luolLOc.a'Lbono.6; a

61gUlta-I abaÜo mo.ó.tJz.a de 60Jzma ba.ó.tan.te .óhnple..6 o MJz.anjo de .tal mate.túal.

F F F F F

I

I I

I

-

C-C---C-{:-{:·-I C-C---C-{:-{:·-I

I I

I

F F F F F

6ôJzmula --. (CF2)

n

FigUlLa-l- Cadeia de 6luolL e c.a'Lbono 6otcmando a tLe..6ina .teMon, ao j

fudo a -6ômnufa JzeptLe.6en.tativa do poLbn (!}to.

É ua.6.óinic.ado no gtLUpO do.ó ma.te.!liw não POlMe..6; ê: un bem i.6ola~

,te c.am va.ó,ta apuc.ação em equipam en.to.6 elwô n-<-c.o.ó.Sua c.on.ó.tan.te die.lê..:tIt.ic.a ê. 2

nun inte!lvalo de 6,'1.equê:nw de.óde 60 Hz

ã

106Hz; .tem W1a tLe..6i.6tiv,i..dade muito alta

da otLdemde 10] 8 ohn.6- m; acii..c.ionando-.óe a e..6.ta.6c.aMc..teJti.6tic.a.ó, não ê. in6,tama-j

ve.l e c.ompte:tam ente inefL.te patLa a ma.i..ofLia do.ó ,'Leagen.te..6 quZmic.o.ó. Pelo 6ato de..6.ta.ó

c.a'Lac..teJLÜtic.a.6

e

da.ó d"<'n"<'J2UEdade.6em .6u.a 6ab.'Lic.ação, o .totLna un ma.tetLial rnlúto j

(15)

IvWwdução

A ~n:t~ação da na~ção eom a matêJr.~ oeoMe_ pon p-'toe~Mo~ o~ /

quaÜ ~ão

~fi~~nt~

do~ e~eo~tftado~ ~n;tft~

M

pMtZC-u,[a~ eaMegadM p~ada~.

5n g~tw1. a~ paM1c.tLtM c.aMegadM p~ada,6 peJldem e.~eJ1.g~ paM e.-e~-tftOM a:tôm~eo~ pon múo de. una

-6~~

d~ ~nt~açõe.~ eléiAanag

~êtiect6,

peJlde.~do

a~-~~ pouea e.~eJlg~a em eada ~~t~ação a.t~ PMa!l, ~e.~do gna~de. o ~úm~o de. c.oWõ~.

Pon ou,;(:no fado ôõto~~ podem p~d~ toda a ~ua ~~eAg~a ~wn ~~pf~

~v~n:to.

E~t~

~v~n:to

pod~

~eJl :

abMnção,

~o

quaf

o

fiõ;ton de..6apMe.e~ eompfetam e.nt~

ou ~pafham~n:to, o~d~ a ~~ção ~ ~~eÃ9~ do 6õ;to~ ~~e~d~n:t~

ê

afte'tada.

Ou:tJw 6ato ~n:teJte..óJ.Jan:te.e: que., M pcvl..tleutaJ.J eCVt'te.gadaJ.J tem WI

ai-C-a.nee. de.6-tn..-tdo num dado meLteJU.a.t, já aJ.J 6õ-toHJ.J de.v~do a abJ.Joftção e. e..ópaihame.nto / -tem un eompofttarne.nto e.x.pone.ne.-tat na-i.nte.HJ.Ji __dade. com a d.-tJ.Jtâ.nc-i.a., cem .-tJ.J-to paM ~

pe.C.-tMCM -J.Je. um afcance. tO!lvta-J.Je. mudo d.-t{lcd (9).

-NoJ.J pftôx..-únoJ.JPaftág-'ta60J.J, de..ó-te. capduto, e..ó-tudafte.mO-6OJ.J concUtoJ.J1

ma.-tJ.J-Úrlpofttante..ó da .-tnteJta.ção da Jta.d.-tação cem a matê4út.

2.2.1- Ra.-to~-X e. Ra.-to-6-Gama.

São ftad.-taçõe..ó ue.:tJwmagnwca-6, não POMUe.m cCVlga ou maMa, ma-6 d~ 6efte.m quanto ao modo de. of1J.ge.m. OJ.J.lta-to-6-gama -6ão fte..óut.ta.nte..ó de. Wla -.tJta.HJ.J.-tção n~

cte.M. Apafte.ce.m noJ.Jp'tOCe..óM~ de. 6.-tJ.J~ão e. tam be.m n0-6 pItOCe.MO-6 do de.ca.-i.me.nto de. ~ J.JôtopoJ.J ftacüoati..vM. OJ.Jfta...tO-6-X, cont--tnuo ou "bfte.mMtltahtung" -6ão pftove.n..-te.nte..ó dai

ace.teJtação de. uêVto Vl6uvfteJ.J ou ouVta-6 pMt1cuta-6 CMfte.g ada-6 e. 0-6 caJta.c-teJúJ.:d.-t- / cO-6 -6ão emilido-6 em tltaHJ.JÁ...çõe.-6a-temÁ...cM de. uêVtonJ.J R.J.gado-6 e.vttlte. aJ.J camadM K,L.

I

~+-~I, •.••• nO-6a--t-omoJ.J.

A Á...n-t~ação de.-6-te.J.J6ô-toHJ.J com a matêJt-i.a. não de.pe.nde. da oJzJ..g em e.

I

6ml da J.JLLa.e.ne.ltg.ta. e. do nume-Ito a-tÔtnÁ...codo ma-t~ que. e..óta J.J06fte.ndo a Á...nte-wçãol c.om a Jta.d.-tação.

Ex-i.-6-te um ntm e.fto de. pftoce..ó-6oJ.J pua qual a ftad-i.a.ção .-tnteJtag e. c.em a

(16)

que. mcúJ., e. de.f.Jtac.am J.,ão

- e.6

úto

Com p;(:o

n

2.2.2- PlLOCe.M06 de. ..LnteJtação da JLad..Lação c.om a matwa.

Ne.J.,;(:e. pJwC.e.f.JM um 6ô;(:on

ê

c.omptC'.1ame.n:te ah6olLV~do na c.ot,u,ão c.cm o

átamo e. um e.t'Q.tJwn

ê

rje;tado do me/5rno. lato pode. oCOMeJt MmplLe. que. a e.neJtg...ta do

6ôton nOlL ma...tOlLque. a e.n.e./lg-ÚLde. Ugação do e.lêxJr..om ao átomo. A d...t6eJte.ftça e.ntJLe. a

e.n.e.Jrg~a do elêxJr..o n L.Lg ado e a e.neJrg...ta do 6ô.to n ê. tMM 6eM.da paM o elêxJr..o n e.j e;ta do, e.flte. plLOCe.MO e.óta e.6quemaüzado na 6·igu!r.a.2 ( pâg...tna -6egu....Lnte.).

A e.neJtg,(..a do elê.tJLo n e.j e.:tado ê. dada pOlL

T = h.v - B ₍₁₎

onde. fI..v ê. a e.neJtg,La do 6ô-ton ,Lnc,Lde.nte. e.

!i

a e.neJrg,La de. .t{gação do e.le»wn no

Citemo.

o mome.nto ê. cOMeJtvado no plLOce.ó-60 pelo lLe.cu.o do Citamo lLe.ó,Ldual

I

-<.ntmo. A plLObab,Ludade. de. .-i..n:te.JLaçãoê. ma,LolL quando a e.nef1g,La de. l..<gação do e.li.

.t/WVl. e. a e.neJtg-<-ada 6ôton .{.nc,Lde.nte. -6ão bem plLÔX,tmM e. e.óta PlLobabilidade. CÜrrI,LnU--L

a me.d...tda que.

h.~

aWl e.nta (

veja

6,(gWLa. 3); nota--6e. que. a plLobabilidade. ou

o

coe.-Mc.i..e.nte. de. ab-6OJ1.ção do p'WCe.MO 6otoe.l~co patLa una me.6ma e.ne.Jrg,ta, aume.nta com o nUrnvw atÔt1Úco Z do mate.túa.t. AM,tm -6endo mat~ com aUo nWle.!LO,atôm,Lco -6ao pode.'Lo-6o-6 ab-6olLve.dolLe.-6 de. 6ôto n-6 e. lag ame.nte. U-6ado pafLa pfLOpôfldo-6 de. plLte.ção ã

I

d· - •.+' ..0_ + b' ,(10,11)

'Lil .zaçao, pa'UÁ..clU.u.f1/n e.n~.e. em a.e<.a-6 e.neJtg.{.a-6 .

ComfLelação a d,tne.ção de. em~-6ão do,!J 60toe.lê.t'LoYL-6j 6,(gu.M. 4; e.óte.ó

Va/1~l com a e.ne/lg,La de. .i..nc'[dê.nc-<-a dO/6 6õtoM, ~to ê., palLa ba,LxM e.nvrgÚL6 dO-6

I

6õtoYL-6 0-6 e..e.êxJr..on-6-6ão e.je.tado-6 plLe.dem,Lnanteme.nte. em ângu..f:o-6 fLetO'!:'cem a d-i..Jr.e.çãol dO-6 6õtoM ,Lnc'[de.nte.ó, mM quando a e.nef1g-ÚL aunH?nta 06 6o.toe.ldMYL-6 te.ndem a -6e.-1 gLLÚL a me.!.ltna d-ÚLe.ção dO-6 6õton,!J , como ,LlU-6tMdo na 6,(gUfu1.4 (pág,Lna 7).

BIBlIOTECA DOlIiSmmo c(f1slCA E OtJ!M1(A DE 5:\0 CARtOS'.uz.,n Fls

lU

(17)

,

\

0 hY

• e ---.---

..

AtOMO

F~gw~a. 2- R~pfLe-6entctç.ão t-6C{uemât-tca do pfLQCt'MO nOTOe.-t~ttvtc.Q. Ur.1 /

6ô;ton ~ C.OYI1p!ltame.vu:e. abMJwido e. WI1 üotoet"éJ/ton

é

e.je.tado Q1Jl um ângulo

0,

com /

ULV,-gicl T = h. v - B. O mume.~Lto ~ cult6Vtv().do Felo fLecuo do éitomo fLelJidua!

iYttei-M.

101

5

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C'

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E

( K(V)

Figww ..3 - AbMtLç.ãu noto eLé.tJr..ic.a pAAú ma;t:eJrA.a.Ú c.humbo

e

a.f.umZn-lo

em 6Wlç.ão da cneJLgia. doJ.:, LÍõton.6 (h. v) ÚLudeVLte..-5. E-ó:ta n.-LgwLa.mo-ótJr..a &Mamel'!.te

c aumevl.-to n~ ab-óotLç.ão pWí..a. w.~a dada I2.nv;.gict, c.um au.men.-to do nUmvw cvéôrÚc.o do /

(18)

oll

QO

o

2

o

60

6

8

10

1.5Mtg-o

O

FÁ.-gWLa.4 - RC(ÍVLeJl-\':e a cLúr..eção de cm.-L6.óão, Á.-.ó:toe., o ân.gu.io de. ej! ç.ãu dOh tÍo:toel.e.vl.olUl efl7 6unç.ão da eHeJtg~ do.ó &ô;~OVl.6-<-hc.{L:'eY/Xel:"1vê-.óe que c.om o

(19)

(6) - E6e.i;to Comptol1

NeJ.Jte.pJ'LOC.e.MOW1 tôtOI1 iYLtvwg e. 2.0111 L4rI e.lêx/LOI1 atôm~c:o. Tal e1ê.-j

t!LOI1

ê

V.-l~to c.omo

uwuz.

pefo 6õtol1 Úlc..-ld(Ll'Lte,po~ a e.I1VrfJ.-la de. f<.gaçao

ê

muito j

me.noft quemdo c.cmpaMda c.oma do tíõtOI1 . N~ta iYLte.Jtaç-aoo 6õtol1 tfl{Ut~6e.Jte. pMte. j

de.J.lua e.ne.'1g~a pafta o eLé;t'lD11 (e.I1e./lfj-Lac.~I1ê.tlc.a 1 e. a fte.-ótcwte. apa!te.c.e. C.aMeg ada

I

pelo 6õtol1 ~pathado.

Na 6;.gU/Ul.5, utá uquematizado ~~te. e.6wo. A e.11e!lg-<-ado 6õton -L!!:.

c~dertte

ê. dada pOIt

h.v e h.v'

ê. a e.11eJ1giado ÔÕ:tOVl~paR.hado, apuc.aVldo (L~

leÜ /

de. c.olUe.vação de. e.VleJl9ia e. mome.Vtto ob.tem--6e. a exp'teJ.J-6ão da e.VleJzgia pa/r..a

°

e1.~oVl upa-fhado,

°

vtde.

o<

ê

dado pOlL

cx

(l-C.M-8-)

T = h.v

1 + o< (1-C.O.69-)

o(

= h.v/m.cZ

(2 )

(3 )

<::._!n.c-2ê a e.VleJ1gia de. lLep0lL60 do Üê.tlLOVl (0.511 Me.V) e.!.- ê o âng~o e.Vlbte. a / ci0'1.<::.çãode. iVlc-idê.Vlc-ia e. upa1.hame.YL.to do 6Ô.tOVl. A e.VleJI.g--lado 6ÔtOVl e.6pa-ehado u6aVl do-J.Je. aJ.Jme..6ma.6 c-oVl.6ideJtaçõe.J.J de. c-oVl6e/Lvação de. e.VleJzg--la.e.mome.nto

ê

dada pOlL:

h.v'

h.v

1+ o<. (1-co.~-8-)

(20)

do tem qua6e Clmume( 2.l1eKg,Útdo ':,I1c-,{derLte; 6e Cl el10tg~lt h. v awne~,ta , o 6õtol1 ef.J-'

pILhado icvet mel1Clf.Jel1efLgÚt aM'ún o ~ié:ttlol1 de fLecuo fLec-ebe um aumento

c-ovvJ'[d~J1.â.-vei em f.Jua e,YI~'tg,[a. Também c.um o eWJ11tvttc da C'_l1etLg,[ado/.;

lÍotoM,

a pfLoba.-bilidade /

doM:l,êxJr..ol16 -6eAen: upathado':l n.ccmel·ma cUJteção ctM 6ÓtovL,~ -tVl.c--tdtVl.tu" cumenta, tal

A Phobabil,Ldade do

ete~10

Compt:ol1 úC-O)UteJ~, 60,[ eJ.ltudada pOfL Kiúl1

e

N-t6h-Üw (1929) a:tfLav~,6

de

:tAatWílento Quân.tic.o. O

coet-t~(m.;;:e

dt

abf.JOfLção Comptol1/

totaL

~

txp'lUM

peta ':'egLL-<.n.te equ.ação :

1+C>(

-y

_O<

[ ( 1+2(1+0<.)20()

~

/

2 m.c.

1+30<.. } (cm?/eiêvz.Onl (fi)

(1+

20()

2

e.

-13

( 2.818 x 10 c.m) =

LVI. (1+2o<.. )

.'-+

C'n.dc,tL_o, ~ C' tL~O c.iaMic.o do el~ttLOH

o tlie..6mo d,znÚiido n.a (LXplLe.-ó,:ão(3).

CJt tLe.pJ;.e.-óCVl.tú.aplLoba.bilidade. de. tLemove.tL um 6õtoVl. do 6uxe., de.l.Jde. n

- - L

-qu.C'-pccó-óe. attLave..6 de. Wil mate.tLia1- ab-óotLve.dotL c.onte.ndo 1 c1.e.i1ton/c.m ; .:t.amben:

tLe.ptL2--0CVLÚt C( Mma do c.ue.6.-i.uen.te, de. abMtLç,êío de. e.n.et~gÚi. pelo e.t~o n. e, Ú c.,oe.6icie.nte. /

((e. e.-ópafhar.le.n.to, que, tLe.phe..6CVLtc a~e.v~e.tLgia .te.vada J:'uo 6õton e..6pal.hado.

pO)1..aba,Lxa6 Cn.etégtú.6, (1 c.o cMc.~eJ"te. :totcc€ e. e..6pothúdo -óã.o ptLatic.a - / n7C'llte ~gLLa~f., (tabe.{a. I, pâgin.a 77), já que o et~on f1..ec.ebe. poLtc-a elle.tLg~a, e PCULa.

1((({OtLe...6, (' c.o('6~c.ie.vtte ele. ab.6otLç,ão nOJ1Vle.ce.a r;]UCitLc.oVLtJL.Lbtúç,éio patLa o c.oe6;c.ievt-:

te. de ab~otLção total. (73), e.-6ta P(~qu~vta di..6c.u.-6óão pede. -óe.)1..v~jj:1.. na 6igutLa.

7;

n.~'

;fú págin.a. (72) juvzto c.om a SigutLa, 7 t01'10~ a d~tJvUJuiç,ão an.gutM dO-6 -6õtOJ1,fl e..6path9:

(21)

}

~ ~

.-

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.. -

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Compton

hv

)

_a

hv'

éõton

FigtÚLCL

5-

EóquCJllatizaçêío do eü~do Comp:t:on, mC.6Vtando 01.; tL(!j:,pectivo.6

rJ1Yu.tO.6"- uU--1 6oton- e!"p{((

I

_'l«((WI.' t). e. do e.tcvwn- dc ttecuo IA'IJ.

Fi9U!tÜ.6-· f)..<.6:t:MbrLcção angul.cul do/~ efê.:ttton.6 Compton e.õpMv,ado, mo~

(22)

Tabe.w.

I-

Coe.Múe.Y1te.,6 de. ate.nuaçâo pMa o ptWC.e.MO Compton, t~

da do UVILO :"Rad,(aJion VodJme.tfLy"- Fundame.n:to1~ ,

vol.I,

página 108 - Att-<X,Roe.,6c.h

and TO.6c.hiun .

ll.BU 1l!

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000·1 0,0007 0,0016 0,00: 7 O.OO·H) 0,0056 0,00')4 0.0 IJS U.0272 0.04.'2 ()O~lJ') 0.l24 li.1 71

0,221 O 327 U.440 (i742 I.Oi1l 1.731 2.42í\ 3,140 h.S3," 10,65 /-1.51 22.42 3D.4 3S.5 4A.li 62,') 7LJ.4

I·1'",1I<'n "j

:l:Cl,knl pIllllOI1 CIIl'f;":Y, (lf"" t" 0.01 S7 (U1277 0.(H61 0.0520

°

0667 O.OS07 0.0'1:'8 0.1171 O 13bO

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O 7') 19

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(23)

•

110 o

l

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6 B

pton.

FiguJta.6a·- fJ.{,ó;tJt;:.btvLç.ãoangu.1aJt do,ó 6ôton,6 Cópa.fhc:.doJ., no e.-6wo Com

s;:

o

\~ -26, 2 ~ ccJ

x 10 C/li

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1

10

(24)

(c.) - Pltoduçaõ de. paJte-6.

Quando wn nôto n tan Wla eneJrgia. ma-<-OfLQUe.duaf., ve.ze.f.J o e.q~vafe.nte.

a maf.,f.,a de. lte.pOU60 do e.f~o~, e.~tão o ~o~e.f.,f.,O d~ ~odução de. palte.f.J pode. o~o~~~

Como a maMa de. lte.p0U60 do e.f~o~ e.quivafeYlte. ~ e.nVrgia e: 0.511

Me.Va e.~e!tgia ~e~eMáJÚa m{~hna paJta a pfwdução de. L4n paft de. e.fe:tJto~f., e:

1.

02 M~V.

Ne.f.Jt~~O~~6M o nõtovl inteJtag ~ ~om o ~ampo e1itÜ_~o ao fL~dolt do / ~ú~t~o ou ao It~dolt dof., e1d~OM ~ apM~~~ o

pM

d~ palt:tl~utM, mOf.,,~ado ~a Mgu-!ta. 8. EnVLgiaó maiofLe.f., que 1. 02 MeV, apaAec;an pfumatiam ente c;omo eneJl.g-<-ac;,Ü1d<-c;a

do pafL de pa'Lt{c;utM.

A c{'Ü&bu<-ção angutM do pM de paIL;tlc;utaó (p0f.,d!Lon-negatILol1),

ê

P'1-e.6eJL~~~icWn~~~ ~a me--6tnctcLÚLeção de, -<-~~-<-dê.~~-<-ctdof., 6ô,to~ qua~do em altaf., ~~V1.'i

gÚu. e o

ânglLto méd-<-oen:the o 6ôton. .-Ln.~-<-den.te

e

0-6 uétfLo~ ~dO-6

é

da ofLdem de

m.c2IT, pafLa enetrg-<-ac-<-n~t-<-ca T doó uétfLo~ mUOfL que m.c2. PafLa e~V1.g-<-a-6da OfL-dGn de 2. (m.~2) ct dÚttibu-<-ção

é

mu-<-to ~ompu~ada.

(d) - 1mpOfLtân.c-<-afLuauva dO-6btê-6 plLOCe-6M-6pfLedom-tn.an.te-6.

A 6;gww..9 mO-6t/ta a impofLtâ~c-<-a fLuativa dO-6pfLOCe-6-60-6: 6otou~

co, Campton. e pfLodução de paJte-6. A-6 ~OWÕe-6 6otouê:Uúca-6 -6ão pfLedom-<-Mn.te-6rxuz.a pequen.aó en.V1.g.-úB

e

gfLctn.de n.UmeAoatârn-<-co

l,

~amo n.o CMO do chumbo -6e!L opaco

pa-/ta en.etrg-<-aódO-6 6ôto~ abcvixo de 0.3 MeV (14). A pfLodução de paJLe-6

é'

de ma..-tofL

im-pofLtân.c-<-apcuz.agMn.de-6 en.eAg-<-a-6do/~ 6ôtoM e g/tan.de n.Ume!LO-6atârn,tco-6. A-6 cof~õe-6

Cornpton. plLedomÚlam n.o domZn.-<-o--tv/.te,tlto de e.n.e/tg-ta -<-Yl.teJtme.cLtâJúa.paJta todo

l.

Ê,[mpofttaYl.te -6af-<-e.Yl.taJtque pMa mat~a.-t~ de. bcvixo

l,

como pOfLex~

pCo o cafLbon.o, com lLua;t.Lva impotân.c-<-a em b-<-ofog;"a e. dO-6ime.ttia, o plLOc..e-6-60Compton.

p'1e.dom~.n.ade..~de.25 Ke.V atê 25 Me.V, ;"n.teAvafo e.-~te CObfL--tn.dotoda-6 a-6 apücaçõe-6 doó

'X" d" (15)

(25)

6ô:ton

.-incide.n:tt-"V

[T)

tT )

rio C-W11YX1 de. L:mnuc-fe.o a:tÔtÚc-o. (1 nõ:ton e: :to:tafme.~e. ab~OJLV'{do e. wn pCULdc- paJLtlc-~

fa~ po~d}wn-ne.ga:tJr.on, eme.Jtge.. A~ fút.> de. cOYWe.Jtvaç.êí.o da cneJtg-<-a e. meme.n:to -6ão

I

Iyun:t{da~ co n6~deJtanc;o o Jte.c.uo do nUcÚ'(1. A e.HeJtg~a c_.<.netic-a do pM e: dada pOJt :

2 IT₊) + (T ) = h.v - 2 m.c.

801- Oo:to e.fétJU.c-o

~

.g

GOL

I

\

PM~

~ -o~::>_.q

o

t:$

~O

I

Comp:ton

/

.g

aO

N

0.01

o

0.05 OJ

0.5 I

5

10

50 100

Ene.Jtg.<.a (hv). (AkV)

(26)

2.2.3- Co

eMciente~ de

atenuação

A pltobabilidade de. um 6õton viajaJt una c.eJtta yYLo6uncüdade no ab-6o:!:

lJe.doJr.,~em expvumeYl.taJr. quaEqueJr. tipo

de

,[Yl.teJr.ação, ~ dada pelo pJr.odu:to dM

pltoba-b'[LLdade-6 de -6bltev,[ve/'t pafLa cada tipo pa/ttic.ulM de ,[nteAação. A pito babilidade de

v,cajM L4nae-6peMU!1.Ct ~ do abMftVedoJr. 6em que Oc.OMa Ilna c.ol,[,6ão Ccmpton ~:

, onde ~ o c.oe6ic.iente /

dll atenuação LLneaft toM paJr.ao yYtoc,e-6-60 Compto Vl. S;.nÚlaJr.meYl.tepMa 0-6 p'WCe-6-6oó

- - - -1"x

-t(x

nú:toeL~ico

e de

~oduçao

de

pane~ ~ao dado~ po~

e

e e

~e~pectivamente.

AMim

~eVldo

LV1

6úxe de

6Ó:tOM d '-I- 'd d " '~O I - ,

e ~Vl~en~~

a

e ~~~~

o apo~

v~~

jalL wna

e~peMuM

!.

do abM~vedo~, teJtá wna Útten~idade ~uidLl.1Lt I de 6óton~ ~o-/

blLevJ,.ventu

;g

uai a :

I

I I

_o

ou

. e-Ix

-1'x

-k.x

e

. e

(6 )

onde

fi-

= ~ 1'" + k e. o

coeMciente

de

atenuação linean total.

E~te coeMuente

e. wna medida do numeJto

de

6óton~ ~imá''ÚM que não M6~em nenhWla inteMção com o

-

-1

muo~ e<,>ua CÜJneMao

e

em (1/x ) •

O~ coeMcÜY/"te~

podem ,5eJt

exp~eMo~ de

váfÚM 6o!lma~, ma~ o comWl~n

te tuado e.

o coe6iciente

de

atenuação

de

maMa, ba~tando divid~ o

coe6iuente

de

atenuaçã0.f- peta deM,Ldade

f-

do mateJtiat. AM-<1n

o~ coe6iúentu

de

atenuação

6ão ,{,ndr,pende,nt!05 da deMidade

e

do e~tado {<Áico (gá~, UgLL-i..dooU6ólido) do

ab-~ofLvedo~, tendo-.6e

f/I

(em2/g): onde

F-

e. a den~idade d~ mat:-2:La~..~.g/cm3.

(27)

-erJ 6ul1ção da el1e/rgia do 60tol1. Na Jteg-<ão de 0.1 MeV ã 7 O MeVo pJtoc.e-6-60 Comptol1 P:'!:.e

dam.-tl1aa abMJtção total. Na Jteg.-tão de

1

MeV o ma--é6--tmpofLtante pJtoc..e-ó6o ~ o Camptol1

e ~ l1~ta Jteg.-tão que a ma.-toJtia dO-6 tJtabatho-6 -6obJte0-6 e6e.-tt0-6 da Jtadiação tem -6.-t;

do de-6el1votvido-6.

No c.aM do mateJt.-tal -6eJt un c.ompo~to, --é6to ~, wna m~tWLa

de

mateJt~.

aú, o 120eó.-tc..-tente de ab-60Jtção de ma-6-6a-6eJLá a Mma dO-6120e6.-tc..-teVLte-6de abMJtção /

de cada Wl1 muttzpuc.ado pela tÍfLação de c.ada c.ampon.eme n.a m--é6tUfLa, aM--tm o

c.oeô.-t-uen:te de

ab-6oJtção total da m--é6tUJta-6eM dado pOJt

(16)

= 2

(em /g) (7)

on.de o!.>w,_-<- -6ão a-6 abun.dân.c..-ta-6nfLaUon.w de maMa dO-6 elemento!.> c.ompon.e.me-6 da

2.2.4- Alc.an.c..e.médio do!.>e.l~tfLol1!.l.

No!.>pfLOc.e.!.>!.>O!.>da intefLação da fLad.-tação 120ma matêlL.-ta, dL6c.utZdo!.> j

aHte.fLiO!Ime.nte, n.ão !.>e.plLe.Oc.upou120m o alc.an.c.e. do!.>elêt/WI1!.l nOfLmado!.>n.a .-tntvr.a.ç.ão.

A abMfLção de WJ nwe de e1~OI1!.l mon.oen.vrgêlic.o!.>, pode !.>efLc.a!ta~

Ú/L<-zado pOfL wn aic.an.c.e extfLapolado, R ,_p c.amo fLepfL~en.tado n.a n.i.gUfLa.l1 on.de

tem-6e a tfLal1!.lm--t-6!.>ãoda!.> pafL.t1c.uta!.> em nun.ção da ~p~!.>WLa do ab!.>ofLvedofL em9 / c.m2•

EmrnLÚ-ta.-6!.>ituaçõu expeJWnen:tW pode-!.>e medifL e-6te alc.an.c.e ma!.> /

em outfLa!.l --é6to pode n.ão !.>e.h pOMZve1. Nutu c.aM!.>deve-!.>e MaJL fLe1açõu

an.a.f.1:ti...-c.a-emp~c.a-6 en.:Ute en.eJtgia e alc.an.c.e. vâJU.O!.lblabaiho-6 60ftam fte.~zado-6 nute .óe.n

(28)

5

\

\ \

\

5 0·1

l

1

5

o.J

6 o.oJ

0.001 __

0.01 ~

FigwLa. 70- Coe-n-tC.,{·eJ1:te- de a:ten.uação PCUta 6ó:ton.õ n.a água.

A CWtva abóovão :tO:Lal ê: 1J/ip =

%-

+

_T-

+ _R_ onde- r-' r,...;1 /

__ . 'r _

J

((

_

f _ .

F

F'

\Jd"

f:z., -6ao (jó c.oe.6.-cul'nteó pOJta abóofLçao Comp:ton., 6o:coe..te:tJúc.o e. PaJLe.Ó. QUitn.do o

c.oe-McJ.e.p;(:e de çv:'pccchamen.-;:o Cc:mp;Lo!1

ê

aclic.~lon.ado ao

ta

'

ob~en1(;ó a CUfLva mafLc.ada ate

(29)

a1 r-'cUta e.n~Jtg.{a~ d<u.>deO. 01 Me,V at:~3 Me.V

( 8]

onde n= 1.265 - 0.0954 In E

b

I

pMa eneJLgill delJde 1 MeV

-a

2O MeV

2

R (a,/c.111) = 0.53 E - 0.106

P • (9 )

em amba.-6 e.xpfte.J.:,.6õe.J.:,o vt!1.1iOftde. E ( e.ne.Jr.gia mâX--Úna-mê.dia, da.ó UVVWVL.6), de.ve. / eJII.VLaJLem uMdade.J.:, de. e.ne.Jr.gia Me.V.

A áigw:..a.12, Yl'O.6.:Uz.aII c.wwa dc.anc.e-e.ne.Jr.gia paJta e.idJr.Ovt.6

monoe.-vw.'L[Jê.:tlC.O.6 ab.6oftvid0.6 e.m aLumZvtio, m~de. a uVeha .6ôlida. ê. baM,ada na.-6 noJr.ma.-6 /

avtrn.:üc.a-empwc.a.-6·

t

~

c.ome.vt:t.aJLque. o a!c.anc.e., e.m UPU.6Wta e.quivale.nte. /

doó e.Le..tJz.ovt.6e. pClÂucula.6 be.:ta, ê. -tcvigame.nte. iVede.pe.ncle.vtte. dct natUfte.za do ab.6o!!:.

ve.doft . AM-tm o gftâ Mc.o da D,{gW!il. 12 (página. 1(9), pode. .6e.Jr. U.6ado paJLa qua1.que.Jr.

I)lCÚe.Jr.ia-t •

o a-tc.anc.c mê.d,{.o do.6 e.-tdJr.Ovt.6, pode..6CJL tomado c.omo 2/3 do

a-tc.a.n-ee. e.xt~Lpotado (Kp) (18), a.6.6im .6e.ndo te.Jr.e.mO.6:

2/3 R

P (10)

)XV"..a o irtteJtvcLfo de. e.ne.Jr.gia de.J.:,de.0.01 Me.vaté 3 Me.V, a ~pfte.J.:,.6ã.o (8) ;(OftH.a-~e.:

(30)

-~ ~ P eJ.;pe.MWLa de abJ.,O!1.ve.doft (g /c.m21

F,[gUJLa.11- Alcal1C~e. e.xbtapo-tada Rp , pMa e..eê.vtOn6 mOl1oe.He.ftgd.LC.O.6/

VeJt6lL6 a tJLan6miMão.

10

5

gs

w::;-

0.5 o.oS

0.01

0.1

oS

t

5 ₁₀

50

JOO

"/

'\

R.r E

500

t-

10000

Rp'

(31)

;{JW/.),

bMta

cUvicUJz.

a

c.xplle __Mão (11) pela.

deMidade

f

do

ma.tVt~,

W1

obtc:m-/.)e :

R

= 0.27 En

I

r

( 12 )

n = 1.265 - 0.0954 ln E(MeV)

2. 2.5- Qualttidadeó dOf.,Álrlê:tJU..c.M

Nute paJl.ág/ta6o, 6az-f.,

e

um /tuumo dM unida.deó

e

dOf., conCWOf., maiJ.,

hnpo!lAA.n:teó MadM em dof.,-ÚI1e:tJúa, po..L6 no dec.ofUte/t dute btaba1.ho Ma-f.,e a.tguM / d<2..-6tef.,c.onc.wof., .

lI) PaJLtlc.u.tM -i.oYÚzan:tcv.,d-Úle:ta.mente - Ú1:o pll.fl.;Úc.u1.aJ c.CÍJur.egadM

(e-.e2.tJWVIA, pJtotoM, paJt:tlc.u.tCUl cU'áa,

etc. ... ),

M qucUh pftec.~am te/t e.nVtg-i.a f.,u6-i.ue!:!.

te,en~ftg~a c.~nêt{c.a, r-aJta pftoduz~ io~zação pOft c.o.t..L6ão.

), a6 quw podem u,be/ta/t pcvz;tlQu.taJ -i.oYÚzanteó d-i./teta

(32)

/12.-6 que pode. OC-OMeJL, I1wn inteJLValo de -tempo d-t

A =

dN

dt

(13)

ol1de dN ê: o I1WneJLOde :tM./UtoltmaçõeJ l1uc.ie.aJteJ NpeJwdM 110tempo d-t .

u~údade- : Btque.Jtu- = B = 1/-6egul1do

q

ul1idade e-6pec.{ai :

C~e

1 CuJue= 3.7 x 1010 delJ-tYLtegMçÕelJ pOJr.-6egundo

dO.

el hpo-6.-i..ção (X) - expo.6-Lção ~ o qUDc-Le.nt~ --,

,

onde

-.

dO. ~ a'caJtga/

um

~t[):ta...t( abM.tu:ta. ) do.6 Zon!.l de wn meAmo .6.<.na.t, plLodul'<'do.6 em um vo.tume de

M

de /

maMa dm, de.6de qu.e todo.6 0.6 e.i..êtJWVlll (+) e (-) pJr.oduz'<'d0.6 pe..tO.6 6õ;ton6 .6e.jam com

pte..tamc.nte. paftado.6 no atL ,

dQ

X

~--dm [Coulomb /gf1.ama)

114 )

wúdade ; Roe.n:tge.n (R) -7

1 R= 2.58 x10 Coulomb/g~ama

.

ô) Taxa

de

expo.6.<.ção (X)- ~ oquoc.<.e.nte.

e~e.

~

.<.nene.mento na

e.xpO.6.<.-ção (dX) num -<-nteJtva.to de. :tempo (dt)

X

dX

(Roentge.n/.6 e.gundo

I

R/.6

(15)

g) VO.6e ab.6GJr.v'<'da (V)- ~ oquoc.<.e.n:te. e.ntne. a e.n~g.<.a (dE), ce.~da

pe.-U{ Jr.o..d-<-úção-<-on-<-zan:te. ao me-<-o, num e1-eme.nt.o de. vo.tume. de. mM-6a dm,

dE

V_=

--dm

(33)

~

10-2

lfLaa = 100 etLg/g =

~ot

Joule/Kg

A dOf.Jeabf.JQvida num dado mat~al, ~ão

ê

me~da ~xptfL{mentalmente,/ nu!> catc.ulada a paJr-tÚt da e.XpOf.Jiç.ão; ef.Jtec.â.tculú

ê

apfLef.Jer:1ado abaixo.

hl Taxa de do~e ab~ofLv~da [V)- inCfLemento na aOf.Jt ab~ofLvida no tempo

dt

dV

v

=--

( 17]

-2

7 lLad/~ = 70 (J!Kg.~)

I?

70i. (eJL91.9.~)

A enMg~a ab~olLv~da no alL, emum ponte onde a expM~ção .ê 7R(Roe.ntgen)

ê~gLW,.t C~ 36.9 eAg/g. A dMe ab.6oJ(v~da em um ponto no a!L onde a expoÚ.ção ê X lloen

tg~n, ê dada pOlL :

v

Ci/~

..

= 0.869 X (lLad) !7 8)

Na p!t~~a pode-~e meditt a expo~~ção,

e

~c~~ul~ a do~e ab~olLv~da

u-~aYldo ~ explL~~ão (78), palLa o ~a~o em que o múo ê o'a.Jt; pcULaou.:tJta ~-U:uação em /

que. o múo nã.o e. o

M ,

pode-~e :também ca.t~u.tM a do~e de ma.nulLa ~emetha.nte ao

(34)

Ced.c.uiM. a do,;,e. abf.Jo!tv-í.da pCVta oul!wf.J medeJtW;." a paJr.t-úr. da mecü-,:

da da eYPO-6-í.çã.op'LOvidenúando qLte e.w,ta e.quillbJU.o e1e1JtÔl'Úc.o

ao c.oefJ-í.ue.nte. de. abf.JOfi.ção de. e.ne.JtR-í.a-ma,sf.Ja,

f/r '

do mate.JtMt em quutão.

A e.1le.Jtg-i.a(i.bM!tv-í.da pM gftal'lía ~ dada pOft

E = E

.J!!!!.I

(19 )

a

('

-6a. Logo :

a e~~gia ab-6o~vida pD~ g~a de

-6ub-6tâ~c.ia

= E

E

/e~

• (u

I

)

M

'(-~)'

f

'

-6ub.

(20 )

(21 )

Como e-6twnU-6btata~do de wn g~ama de

M,

pode--6e uti1iza~ a eq~

ção (1g), e ciévidi~áo a equação (2 O) p(~fu (21), e ~eaJlJta~j a~do t~emo-6

V

áub.= 0.869

x

(~ad) (22)

D blU • ê. a dO-6e ~ec.~bida pe1.o mat~a1. (-6ub-6tâ~c.ia) em ~ad-- , devi

-do a e.xpo,5ição ~ em Roe.~ge~. Chamando de

i

a quantidade em 6~e~e. de. ~, a eq~t

çiio tO~VLa--6e

V

.tub. =

n·

X (~aá) (23)

Vaio~e-6 de

i

podem MA c.a1.c.u.ta.do-6,-6abendo-M. M c.oe.Meiente.6 de.

ab-6o~ção de en~g~-m~-6a (;Uen/f ) do M e da -6ub-6tâ~c.ia em q~~tão. fQz--6e a

M~gLÚJtuma :tabe.-U. (tabe1.a. TI) d0-6 \!a.e.o~e-6de

i

paM Cl) te.6.e.o~ .

BIBLIOTECA DO INSTITUTO DE rlSlCA EQUIM!CA DE SÃO (ARLOS· usr

(35)

Tabela.

II-

V(~lO!L{~.,6de.

i,

ou. natoh de. c.oYlveA6ão Roe.nt9e.n-fLad, pOJwj

o ma;teJÚal te.6lo n, oV/de.M c.otMc.ie.nte.6 de. abMJtção de. tnvi.gict -rM.6-6a noltam

toma-ck:,6 do uvltO : " Rad.{.a:Uon DOÚ.me..tlty"

-vet,

TI I, pãg. 6

Z6-Attix,

Roe-óc.h e To,6c.tútLn.

E (Me.V) 0.01 0.02 0.03 0.04 1.25 4.61 0.511 0.148 0.0668 0.0266

(

/e.v/

F )Ú·tÍlOVL

fi (c.mLjg) 6.26 0.674 O. 191 0.0833 0.0256 1. 18 1. 25 1.12 1.08 0.84

- Eq/LL.e2bfÚo üe.:tJLônic.o e. 6a.toJt de. "bLÚidup".

Quando Wl -6ôton inteJr.ag e. c.om a matvu.a pltoduz L411apaJUlc.uta iOMz~n

te., a qu.a1. le.va c.eJLta pCVL:te.de. e.neJ1gia em 60Jcmade. e.neJ1gia unê:t-i..c.a. A pafl..Uc.u1a

ao c.aminhaJt no matvt-<.M

vai

peJl.de.ndo e.óta e.neJ1gia poJt

c.oWõu

.óuc.u.óivQ.6

a.tê /

)XVtaJt, 6oJtne.c.e.ndo a.ó.óÃ.in uma do.óe. V ao múo a qu.a1. pode. .óeJl. c.ai.c.utada c.om auxlLto

da expltu.óão (22).

Vude. que. M pailic.uta.ó ionizantu JtuuUantu da.ó inte.Mçõu

po.ó-.óam te.Jt ai.c.anc.u di6e.Jte.ntu, uta inteAaçõ e..,5 não Oc.OMem na muma pito 6undidade. e.

(36)

ÜtoJ

ct

depo-6,[ção de envr..g,[a 110 múo , c,:p/[uel'lta uma

cii6t'úbtúção

de.-6de ai

,6UpeJLtíZc.~e de. ,[Vlc.'[d~m:,[a da ~ação até: a pno6ul1d-Ldade oVldt -6e dã o mãxl.mo de

'wMzação. He},)te ponto onde e.Vlc.oVLtJtW1l0-6O mâwno dt. ,[onização C.l1c.OllttJLa,-~e.a d9--6c. máxima, t&.ta negião é: c.hamada de "btúf.dup", e a e..6pe..6HUW. deLta lteg,[ão é: a eJ.l

pe..6.6UM de ~tú1Zbn,[o e1dnôY!ic.o (20

I

SUPOI1ÚO-.6e.,(x,c..ldê:Ylua I1Mmal de um nUX( movwc.!wmlitic.o, .60D.I1.e.uma/

,.,

/.)uPVLôXUe. de. álLe.a A, e. .6e.ja

't'(o

I

(e.ttg!c.mL) a Muê:l1c~a de e.Vle.JLg..i.ane..6ta /.)Ltpe.JL6~

cie. . Sel1do No o numelLo de, 6õtOlt6 de e.I1vr.g..la

f.

e.j (em-1) o c.oe.~..lcie.nte.

ü-ne.O./Lde. a.t~Vluaç.ão, o qual. de.-LClLeve. a atcl1uaç.ão de Cl1eAgÚt, a Muê:l1ua de el1(.I1.g..la

Vlwna P/LQ6umLtdade x /.)elLá dada pOlL :

A

2

(e.JLg/Cr.1 ) (24)

dE =

Sevtdo

(ft/

I)

o coe6..lc..i.,ente. de a.b.60lLç.êíoene.JLg..la-maM a" te.»IO.6 ~

JXVLa o valofL mêd;'o da el1Utg..ia depM.{.tada .60bfLe a futâ.I1Ua dx, a .t.egu..lnte exp.l1.e..6

.6ao :

~n/I

) .

~(xl .dx ou, .6ub.6t.{.tu..ll1do o valO.l1. de ~ (Xl, bicamo/.) com,

dE ₍ _e.JLg/g.cm) ₍₂₅₎

(37)

y.JeJ.lÓWLado ab-6oftvedoft -6eja pequena, ou o meM10 que telt-óeJ.d menoft que. 1; apõ-6

I

algU1l\a-6 ,6,lmpüü--tc-açôeJ.J c.hega--6e. a -6e.guÚJ:e expheJ.J-6ão :

(e.ttg

I

91 ( 261

A exp!(eJ.J-6ão (26 )-6,[gni6,[c.a. a e.l1eJLg..ta depo-6itada pOft W'u,dade de

C-OYrl-)YWne.VLto. Ve.,Ú!!m1-<,na14doo valOft em RoeVLtge.n c-oMeJ.Jpondente a eJ.Jta eneltg--ta., tem--6e

a ftelação ent!(e a 6lu~nua de, ene.ttg.-La~ e a expo-6--tção X, fteAuLtando em :

''f

(o)

36.9 . X _{(efLg/cm )}2 ( 27)

onde X e: em Roen:tgen, e

(fl/

r

)

aJL

g~a-y;ja.6-6a paJLa o aJL .

(cm2/g) e: o c.oe6~c.~ente de ab-6Of/.ção de eneJl 7;

Um cálc.ulo ma~ de:tathado da exp~~-6ão (27), enc.olU/út--6e no

apê~-C~ B,

á

-6~guin, 6Jnalizúndu ~te c.apLtulo, c.omen:ta-.óe a po~zação de diet~c.o-6.

2.3- Pu~zação de diet~c.o~

PaM .óe po~aJ1J.ZaJLL4n ma:t~ die~~c.o, pode--6e apüc.aJL um c.ampo

eiê;tJU,co exteJlno ou mesno

~avê:.6

da expo-óJ..ção

li

~acüa.ção ~oMzan:te na aMênw/

de c.ampo uê;tJU.c.o apüc.ado.

N~te tMbMho, o c.a-6Qde ~-6enu~ ~n:teJl~-6e e: o que -6e ~e6eJle

li

pofaJ1J.za.ção na. a.M ên0ÚL de c.ampo etê:tJúc.o apüc.a.do a:tfU1.vê:.6 da. plLMag em e

(38)

2.3.7- PotaJÚzação aiJz.av'êJ., de. c.ampo e.,edftZc.o exteJ1.no apüc.ado.

AJ.Jmotêc.ula~ de. W1 dÁ..e1~c.o ~ão c.wMÁ..6Ã..c.adaJ.J em pOlM~ e. não

I

f.XJlaJL~. Motêc.u1M l1ão pO{aAU f.Jão aque1a..6 em que. o c.e.VLtftode. gnavÁ..dade do nUc.le.o

po,~ilivo c.oÁ..nc.Á..denOflma1rnente c.om o dof.J e1ê1JLOI1~.el1quanto qu.e nW1a molêc.ula pof.oJl

não c.oÁ..nc.Á..dem.VcnnoJ.Jfuc.1LtUt bnevemei1:te o C.MO daJ.Jmolêc.ulM não pOlM~ c.emo

ê

o c.af.Jodo dÁ..etêtJtÁ..c.o te6lon.

Quando J.J

e

f.J u.bm

de

W1

d,[e{ébúc.o

a ,[116{u~nc.,(a de. L4n c.ampo d~:tJúc.o I

ex;(:vr..VlOhá WI de/.)foc.amento de c.aJtga~, c.omo -<-ncUc.a.dona M.gwr..a..13.

(a) (6)

U.gWu1. J 3- Compouamen.:to de mofê.c.ula~ MO pofaJte/.): (a) na. aMênua

de c.arnpo efê.t.tU.c.o apuc.ado e (6) na p!Le~ enç.a de c.ampo et~c.o.

Ve~;ta manej}r.a a-6 mo,e.ê.c.ula~ to/tnan-~e pofa.!tizada~ peta c.anpo ~endoJ

c,hamada~ de d-<-pofo~ ,[ndLLz'[dOl:J. Ag/tandeza que de/.)c.Jteve quanto a~ mofê.c.LLfa.~ de WI/

-L6ofante (cUefê.:ttic.o) ~

e

.to/tVl.CVtampofMizada~ po/t

W

c.arnpo, ê. a quan.;t,[dade

ve;to~

~a.f c.hamada pofaJt..tzaç.ão (P).

A pota/úzaç.ão P ê. deMn.,[da po/t

P := n.p (28)

(39)

fYteMão (28)

:tem cUmeVL6õe;.,

de

momento

de

cüpolo

po/t

ufÚdade

de

VOlW1

e e

a

fueção

eõen:ttdo

de P

ê

a me-6ma do,6 momentM

de

cüpolo p.

2.3.2-PolaJÚzação CLttwê-6

de

/tad-ffição na aU.6ênc.-ffi

de

c.ampo uê:tJúc.o apL{c.ado.

t

o c.aM

de. J.-YLteJte.Me. neJ.Jte. :tJtabafho.

A ate.nuação da JtadJ..a.ção ioMzante. (6-tuxo de. 6õton6) poJt un .óõUdo

Me.-têvr.ic.O e. ac.ompal1hada pe.ta p/todução de. e.-tê.:t!LOYL.6.óe.c.uncl.áJLio.ó,O.ó q~~ te.ndem/

.óe.guiJt a me..6madifte.ção do.ó 6õto YL.6 inc.ide.nte..ó, c.aMando a.ó.ó-<Ínwna po-tMização no

mateJt-<..a.lme..6mOna aM ê.nc.ia de. c.ampo e.-tê.:tn.ic.o exteJtno apuc.ado.

CaJtga.ó eJ.Jpac.~ de.vido a eJ.JteJ.J e.-tê.:t!LOYL.6pJtoduzido.ó pe.-ta ftad-<..a.ção

podem ac.unufuJt-.óe. no inteJtioJt do mateJtiaf -te.vando a un c.ampo e.-te.:tJtic.o-toc.af muito

aito,o .óu6ic.ie.nte. pafta pJtOVOc.M a JtuptUfta e.-têvr.ic.a do meJ.Jmo.

Apâ.ó a iMad-<..a.ção a potaftização pe.Jtói-6te. no in:teJtioJt do die.-t~c.o.·

Ca.óo i-6to .óe.ja indeJ.Je.jãve.-t pode.-.óe. ubeJtM tai-6 c.aJtga.ó pafta.ói:ta-6 atnave..ó de. um /

tILatam e.nto têJrmic.o .

(40)

CAPÍTULO-3

INSTRUMENTAÇÃO - O ELETROMETRO

3.1- In:tJtoduç.â:o

o e1e.t'LémeiJw ê. W1 fLe.Mnado mul{.hn eÂJW de.. Sua fL{>Ái6t~ne.;'a de. e.~

da

ê

ml.L-LtoaLta, t;p,í..c.amente ac.kna de 1014 ohn.ó. Atêm fuf.JO, a c.OMente de Oóó-6et

- -7 5 •..

na evWutda e. tipic.am eY1Â:eda oJLdem de 7O ampe.JLe-6 ou m enoJL.

Cemo medidOJL de c.oJiJ.tente Umitado pela -6ua c.oMente de "ob&-6d", /

pode me.di-fa-6 na -6a1.da de. &otomultipüc.adoJLa-6, c.JLOma.tõgM~O-6, tubo-6 ionÜado-6

e

I

-6i-6:temM -6imilMe.-6 .

Como omime;tJLo, pode medilL JLe.-6i-6tê.núM ac.-<Í11ade' 1015 om-6 e c.omo/

c.oufan bn ebw ddec.:ta. c.Mga-6 :tão bcUxa-6 quanto 10-1 6 Coufom 6-6.

5rt JLe.-6umo, o MO do efe:tJLârne;tJLo

ê

JLec.omendado quando -6e enc.on:tJLa. / numa dM -6e.guinte.-ó c.ondiçõ e.-ó :

-8

- COMe.nte.-ó abiUxo

de

10 C4npe.JLe.-ó,

- JLe.-ói-6tê.nÚM aUma

de

7O9 o hn-6 ,

-16

- c.atrga-6 da oJLdem de.

5.

10 Coufomb-6.

(41)

tl,tguM.14, mO,6:t!ta ampüMc.adoft ope.Jtacion.a1 bã,6,tc.o. voUag em

na ,6alda e: dada pOft

fi:.

1

e.,

~

• ~ .h9

i

II

• j

eo

J

_•

3. 2 • 1 - O etet!Lâm et!Lo c.omo vo.tüm e;tJto •

do c.onec.tado da -óeg LÚnte manÚ/Ia :

~ct.

•...

~~

r

• j

j

ef

eo

~

1

o

~

-

(42)

Se.ndo a c.OJUte.YLte.de. "o fi6-6e;t" ba.h<.a, qu.a1queJt C.OMe.VLte.que. M..UÁ.. pOft

Rb de.ve. pM-6M pOft Ra também; aplic.ando

M

lei.6 bâ.6ic.M no Úftc.ui:to ac.hna, U-6ando

a fte.taç.ão de. e. e. o_o 6ato que. A

ê

muito maioft que. a wúdade., fte.-6uita a voltagem na

.óa1da em :

e. =

o

Como o amplibic.ado.'t p0.6.6U ..

l

bwa -Únpe.dând.a. de. .6alda, a me.cUda da voUagem eU.6eJz.ã. uname.d.ida da IJoU:agem de. e..n.:tJta.da,e.2, e. o ganho

ê

de..teJrmÁ..nado /

pelO.6 ne..6Á...6tone..6 Ra e. Rb c.onhe.c.Á..do.6.

~. 2 • 2 - O ele..tnôm e..tno c.omo pÁ..c.oan pvzlm e..tno .

Ex.J...6tem dUM têc.nÃ..c.a.6 paJz..a a me.d.ida. de.. C.OMe..nte..6 ba...{xa.6 : o tipo /

".6hunt" e. o tipo "óe..e..d-bac.k.".

!.-tpo ".6hunt" : c.o.toc.ando-.6e.. um ne..6..t.6ton, de.. va.ton c.onhe..udo, na. e..n

-t/l..O...da do ampU Mc.ado n ope..nacJ..ona..t c.cmo e..6quem atizado na. 6-<..g uM.7

6,

tem -.~e..o

p.-tc.o-ampeJr2me..tno no modo ".6hunt".

Figuna.16- PÁ..c.oampeJLlme..tJr..otipo ".6hunt", c.o.toc.ando-.6e. W1 ne..6Á...6ton/

de.. va.to~ c.onhe..cJ..do na e..~ada do ampUó.-tc.ado~ ope..nacJ..ona.t.

Po~ a.tguma.6 nazõe..6 e..6te.. tipo

ê

vantajo.6o poJ...6 pode..-.6e.. e..6c.o.the..n

pe..-que..no.6 va.to~e..6 po.6.6ZVW de..R_.6 e.. aum e..n:ttvz. a .6e..n.6..Lti..v.-tdade..do e...f.môm e..tno. Pe..que..-/ no.6 ne..6..t.6to~u .6ão de..melho~ qua.tJ..dade.. que.. 0.6 de.. ma...to~ va.ton omÁ..c.o c.om ~e...taç.ão ã.

(43)

~e..-,únpoldal'Lte pequeno-6 va,tOILe-6da. Jt.e-6,{"ótênc..w.de el1tlLada dO-6medidolLe-6 .

POIL oubw lado W1 c.uidado deve -6e.ILtomado quando -6e aWlel1ta a

-6en-!.>ilividade poi-ó o lLuido e nuga de c.OlUtente podem pWWtbM a medida.

ripa "need-bac.k."

me.tILo na tipo~.need-bac.R.".

a 6Ã..9uJta..1 7 m0-6tJz.a o oJUtan.jo pMa o

pic.ocanpeJr1-R5.

1

f-lgWLa.17- T-lpo

"óeed-bac.k".

A

c.oJUte.nte.

I,

pa..Ma

abtavú

de R

6 po,w o amplific.adol1. Ope.Mc.-lOYLa..t/

tem una .<mpe.dânUa. de. e.ntJz.a.da muito alta; a queda de. voltagem em R6

ê

I.R6; a a~.

li.6e. do UJz.c.u.it.o acima ie.vando-.6e. em c.oíVlÍa. que. e2=O e. A {ganho

I

ê

maiol1. que. 1 tem

:;.6.e. a .6 eg ~nte. ex.pl1.e.Mão :

Ve.-óta maneJJra a uol.ta.g em de. .6alda

ê

Lftla me.dida da C.OMe.nte. de. e.YLtá.a.

da. A .6e.n.6iliv-ldade. do apa.Jz.eiho ê: dada peio 11.e.-óL6toJ[.Rh e. o muf..-tipUc.adol1. c.an pOJ.do peia c.ombinação de. Ra e. Rb'

Ve. maneJJra .6emeikante. ao tipo ".6hunt" pode.-.6e. e..6c.oihe.Jz.v~

c.om-binaçõ e..6 pa.Jz.a0.6 11.e..6L6:tol1.e..6de. "6e.e.d-bac.k" R

fi'

Ra e. Rb .

CompaJtação e.nbte. 0.6 doió tipo-ó de. a.JV1.anjo do pic.oampvzJme.tJw : Con

.6ide.Jz.ando veio c.idade. de. 11.e..6p0.6:ta e. ÁJnpe.dânc.ia de. e.ntJz.ada o tipo "6e.e.d -bac.k." o6e.Jz.~

c.e. um meihol1. de.-óempe.nho pCVl..amu.aa.6 apUc.açõ e..6; e.n:tJz.e.tanto pa.I1.amu.i;tO.6~~pJWpô .6ao.6 o e.ieVtÔtnetJw pode. .6e.Jz.Mado em quaique.11. modo. A.6 van:tage.11.6 da baixa ..impe.dânc.ia /

vza me.dida. de. c.oJUtente. -óão: glLande. pl1.ewão, l1.e.dução na L6oiação l1.e.que.Jz.ida no.6 ac.e..6

(44)

3.2.3- O e1e1Jtôme1Jto c.cmo CoulombrJe;ul.O.

o pJz.OC.Uf.,Oque. o e1e.:tJLôme1Jto f.,e.tLtéüza pCULame.CÍÚLc.anga

ê

o f.,eguin

:te. : TJul~ üeJúJL a c.aJ1ga paJz.aLm, c.apac.doJz. de. vafoJz. c.onhe.údo e. me.CÍÚLa voLtag em

I

e.VLt'te. of., teJmtÜ1.W dute. c.apad;toJz..

Obv-Uem e.nte. o e1e.tJz.ôme;úw

ê

-i.de.a1.paJz.a u:te. tipo de. me.d-tda, PO,tf., ai ba.ÁXa C.OMe.nte. de. "o66.oe.t" não aLtwa c.anga :tJz.aYL6neJt.idaduJz.an:te.o c.WLta -i.n:teJLV~.

ia de. :tempo e. a aUa ,impe.dânc.-i.ade. e.vt:tJtadaMO peJlmde. que. a c.aflga f.,e.ja deJ.>v-tada.

Como nof., c.aMJf.,an1eJÚoJz.e.~, ex.~:tem dUM c.onü;.gUJulçõu pcuw o Cou- /

iam bnc>.bw •

Couiom l:mÚ!to - ".6huVLt"

ltúuaime.nte. a c.aJrga e..óta no c.apac.ilolz. C1 ( ô-iguJz.a.18).C2

-ttúc.-ta.i-me.nte. de..óc.aMegado e: c.on.e.c..:tado a C1 e. aig/..ma paue. da c.aJrga e: t!1.a..Yl..6ne.Jz.-LdapMa C2•

O e.ie.:tJtôme;uw voLümÚ!to, mon.aoftCt a voltagc>.m em C2 (c.on.he.udo). A c.aJ1ga e: bta.Yl..6-6eJ1.ida ate: que. a voitagc>.m em C2 .6e.ja

;guai

a de. C1, c.om -L.óto

v = V

-J 2 =

FJ.qMa.18- Coulcmbne.:tJz.o tipo ".óhunt";o c.apac..{;to/L C2 de. valO/L c.onhe.

c..{.do e: c.oloc.ado n.a ~n:tJz.ada do amp~6-tc.adolz. ope.Jz.ac.-ton.al.

PatLa /..ma me.d-Lda /Le.al, toda a c.aJlfja de. C, de.ve..6 e.Jz. :tftCtYl..6óe.Jz.-LdaPatLa

C2, ou .6e.ja e..óte. deve. te.Jz. Wla c.apac..{;tâ.n.c.-ta mUO/L que. a de. C1. Nove.nta e. n.ove. pO/L1