ANÁLISE DE MATERIAIS COM ÍONS. A espectrometria de retrodispersão de Rutherford (RBS, do inglês Rutherford backs-cattering spectrometry) é uma técnica utilizada para determinar a estrutura e a composição dos materiais. Um feixe de íons (geralmente íons de hélio) é acelerado a uma alta energia e apontado para uma amostra. Ao analisar a distribuição e a energia dos íons que estão dispersos em relação aos (ou seja, foram desviados por colisões com os) átomos presentes na amostra, os pesquisadores podem determinar a composição da amostra. Para acelerar os íons de alta energia, um acelerador eletrostático tandem pode ser usado. Nesse dispositivo, os íons negativos (He−) inicialmente possuem um potencial V = 0 e são acelerados por uma alta tensão positiva, no ponto médio do acelerador. A alta tensão produz um campo elétrico constante no tubo de aceleração, através do qual os íons se deslocam. Quando os íons acelerados atingem o ponto médio, os elétrons são removidos, transformando os íons negativos em íons duplamente carregados positivamente (He++). Estes íons positivos são, então, repelidos do ponto médio pela alta tensão positiva nesse ponto e continuam acelerando até o final do acelerador, onde novamente V = 0.
A tensão máxima no centro de um acelerador eletrostático tandem típico é de 6,0 MV. Se a distância de uma extremidade do tubo de aceleração até o ponto médio é dc 12 m, qual é o módulo do campo elétrico médio no interior do tubo sob estas condições? (a) 41.000 V/m; (b) 250.000 V/m; (c) 500.000 V/m; (d) 6.000.000 V/m.
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