Questão 1 (
pontos). O modelo de Thomson foi o primeiro modelo do átomo no qual se assumiu que ele não era indivisível, mas que era composto de cargas elétricas que podiam ser separadas em algumas circunstâncias.
b) ( 0,5 ponto) Qual o comportamento desses raios frente a um campo elétrico?
b) ( 0,5 ponto) Qual o comportamento desses raios frente a um campo elétrico?
Passo 1
O enunciado fala do modelo de Thomson, em que o átomo é composto por cargas elétricas móveis (os “raios catódicos”) e pede para descrever o comportamento desses raios quando submetidos a um campo elétrico. Para responder, vamos usar a lei que rege a força de um campo elétrico sobre uma partícula carregada.
Passo 2
Uma partícula de carga
num campo elétrico
sofre uma força elétrica dada por
No caso dos raios catódicos de Thomson, essas partículas têm carga negativa (
). Logo, a força resultante aponta em sentido oposto ao vetor
.
Passo 3
Como o campo elétrico dentro de um capacitor paralelo, por exemplo, vai da placa positiva para a placa negativa, a força sobre uma carga negativa aponta da placa negativa para a placa positiva. Na prática, isso significa que os raios são desviados em direção à placa positiva e afastados da placa negativa, descrevendo trajetórias curvas (aproximadamente parabólicas) sob o efeito do campo.
Resposta
Os raios catódicos (cargas negativas) são desviados pelo campo elétrico em direção à placa positiva e repelidos pela placa negativa, devido à força
com
.