En la práctica usamos un tubo de rayos catódico, que en su pantalla tenia un sistema de referencia, usamos una fuente que permitía regular el voltaje desde -80v hasta 80v, en nuestro caso usamos solo el rango de [-25v;25v] ya que al superar este valor era dificil de apreciar un cambio en la deflexión. Con un multímetro chequeamos el voltaje de aceleración.

A continuación presentamos los datos obtenidos en estas mediciones, y hacemos los analisis respectivos a los mismos .

V2 mínimo = 303v

V2 medido al finalizar la práctica = 518v

L: distancia desde el comienzo de las placas hasta la pantalla = 16.2 cm

l: longitud de las placas = 2.2 cm

d: separación entre placas = (1.2+1.3)/2 =1.25 cm

La pendiente teórica será:

A partir de ambas mediciones se sacó la desviación promedio y con esos valores realizamos los cálculos.

Las mediciones de la desviación promedio se dificultaron debido a la naturaleza del rayo usado (ver errores de modelo), y ya que la forma del rayo no era constante para los distintos voltajes fue difícil determinar el desplazamiento de la proyección sobre la pantalla. Pero aún con estos inconvenientes podemos ver que es evidente la relación directa entre el voltaje Vd. y la desviación D, tambien se debe observar la gran diferencia de potencial usado (V2 518v) necesaria para producir un "punto" visible en la pantalla.

En el siguiente gráfico ilustra V2*D versus Vd.:

Haciendo una regresión lineal obtenemos los siguientes valores experimentales, con un valor de correlación de .9925 (ie: que la tendencia real es muy parecida a la mostrada en la gráfica más no es completamente igual)

Es evidente a partir de la gráfica que la distancia de desviación en la pantalla depende directamente del Vd e inversamente del V2, por esta razón en la práctica al aumentar el voltaje observamos una mayor deflexión.

Al momento de realizar la práctica se vio que la teoría y la práctica no estaban tan ligadas como hubiésemos deseado; ya que el punto proyectado por los electrones no era en realidad un punto ya que tenia un diámetro de 8mm, y para una práctica en la cual la máxima deflexión medida fue 12mm este error burdo pudo llevar a muchas conclusiones y suposiciones erróneas, sin contar que los cálculos podrían no tener validez alguna. Este error pudo deberse a mal uso del instrumento (en prácticas previas), o también a una error en la fabricación del mismo; ya que la separación entre placas al comienzo de las mismas no es la misma que en el otro extremo, cuando teóricamente deberían ser placas paralelas (adicionalmente el fabricante no proporciono las medidas).

- Sistemáticos:

La precisión en las medidas del tubo de rayos catódicos es cuestionable ya que las medidas no fueron proporcionadas por el fabricante, sino que fueron medidas en el laboratorio por el instructor de la práctica.

La precisión en la medida de la desviación teóricamente tendría una precisión de 1 mm, pero debido al diámetro del punto producido por el haz de electrones esta medición se hizo muy complicada de determinar.

El punto proyectado por el haz de electrones no era en realidad un punto (ie: sin dimensiones) sino que tenia un área considerable.

Las placas de deflexión no eran en realidad paralelas, por lo que sería necesario hacer un ajuste en el modelo de cálculo, ya que tenian casi 3° de inclinación.

En el modelo de cálculo se hizo la consideración de que el electrón al abandonar las placas sigue un movimiento lineal, cuando en realidad este es parabólico por lo que el lugar en que se proyecta este, debería ser ligeramente desviado al calculado teóricamente.

El desplazamiento de la proyección del haz de electrones era determinado a simple vista a partir del desplazamiento del centro del mismo, y al usar una proyección de un diámetro tan grande esto dificultaba aún más la tarea.

Un problema con el generador ocasiono que el haz proyectado no fuera el ideal para hacer las mediciones.

Las placas deberían ser paralelas, pero en lugar de esto se tenian las siguientes medidas:

por lo tanto la inclinación entre placas es:

Para los cálculos usamos una medición de separación entre placas promedio (1.25cm), ya que si no consideramos las placas como paralelas sería imposible considerar el movimiento del electrón análogo al movimiento de un proyectil.

La pendiente teórica para el movimiento del electrón, es calculada con estas medidas y su valor numerico es:

El error absoluto de la pendiente es muy grande debido al error burdo presentado con el montaje (el gran diametro de la proyección), así tambien podemos ver que el segundo valor no genera un error mayor de lo esperado (al mirar la gráfica vemos que es el valor que esta más desviado de la tendencia)

Si calculamos por separado estos valores anteriores para las mediciones de voltaje positivo y negativo nos podremos dar una idea más clara de en que momento se presento más exactamente el error en la medición.

Tabla para los valores de voltaje positivos.

Tabla para los valores de voltaje negativos.

En la comparación entre ambas mediciones vemos que aunque la segunda medición (10v) es la que da un mayor error, se obtuvo el mismo resultado en ambas mediciones. En general vemos que los valores obtenidos con los voltajes negativos dan un error menor, por esto seria correcto trabajar solo con estos datos ya que el error en todos los casos es menor o igual.

Por esto decidimos hacer la gráfica de V2*D versus Vd , para reducir el error:

Pero sin embargo al analizar esta gráfica la correlación (en este caso es .9837) es menor para esta gráfica que para la anterior, debido a que en este caso el mayor error (el 2do dato) es el mismo y ya que el resto de los datos tienen un menor error entre ellos este dato es un bias (error indeseado) para el analisis. A continuación presentamos los resultados de dicho analisis: