Em um experimento magneto-óptico, uma amostra de líquido contida em um frasco esférico de 10 mL é colocada em presença de um campo magnético altamente uniforme, e um feixe de laser é direcionado para a amostra. Qual dos seguintes dispositivos deve ser usado para criar o campo magnético uniforme exigido pelo experimento?
e) Nenhuma das respostas anteriores.
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Passo 1
Beleza, vamos lá! Você tem um experimento magneto-óptico onde uma amostra líquida de 10 mL está num frasco esférico. Essa amostra vai estar num campo magnético bem uniforme, e um feixe de laser vai passar por ela. Nosso objetivo aqui é descobrir qual dispositivo usar para criar esse campo magnético super uniforme que o experimento exige. Vamos precisar entender um pouco sobre campos magnéticos uniformes e os dispositivos que os geram.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre campos magnéticos uniformes. Um campo magnético é considerado uniforme quando sua intensidade e direção são as mesmas em toda a região de interesse. Isso é super importante em experimentos magneto-ópticos porque qualquer variação no campo pode afetar os resultados do experimento.
Passo 3
Agora, quais são os dispositivos que podem gerar campos magnéticos uniformes? Os mais comuns são:
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Bobinas de Helmholtz: São duas bobinas circulares do mesmo tamanho, colocadas a uma distância igual ao raio das bobinas uma da outra e alimentadas com corrente elétrica na mesma direção. Isso cria um campo magnético muito uniforme no espaço entre elas.
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Solenoides: São bobinas alongadas com muitas voltas de fio, também alimentadas por corrente elétrica. Eles geram um campo magnético uniforme no interior da bobina, especialmente quando o comprimento da bobina é muito maior que seu diâmetro.
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Eletroímãs de configurações específicas: Podem ser projetados para gerar campos magnéticos uniformes em determinadas regiões.
Passo 4
Entre esses dispositivos, as Bobinas de Helmholtz são particularmente conhecidas por sua capacidade de gerar campos magnéticos extremamente uniformes em uma região central. Isso se deve à maneira como as duas bobinas são posicionadas e alimentadas. A configuração balanceada cancela as imperfeições que poderiam criar variações no campo.
Passo 5
Considerando que no seu experimento você precisa de um campo magnético altamente uniforme, a melhor escolha é usar Bobinas de Helmholtz. Elas são ideais para esse tipo de aplicação porque garantem a uniformidade necessária para que o feixe de laser interaja de forma consistente com a amostra líquida.
Resposta
O dispositivo ideal para criar o campo magnético uniforme exigido pelo experimento �� um par de Bobinas de Helmholtz.
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