Elysia Tools

Explore ferramentas, exemplos, explicações visuais e guias temáticos em um espaço claro.

Categorias populares

Temas

Idioma
ZHESPTRUFRDEEN

Elysia Tools

Navegação

Science & Education

Calculadora de deflexão Stern-Gerlach

· Última atualização：2026-08-29

Separação do feixe no experimento Stern-Gerlach: um átomo de spin 1/2 (momento μ_z = ±μ) ao cruzar um gradiente G = dB/dz sofre F = μ_z·G, acelera a = μ_z·G/m dentro do ímã e então deriva livremente até o anteparo. Os valores padrão reproduzem o experimento histórico com prata: duas manchas discretas em vez de um borrão clássico — a observação direta da quantização espacial.

Execução

Executar esta ferramenta

Preencha o formulário, execute a ferramenta e veja o resultado no mesmo lugar.

Exemplos

Exemplos compatíveis com esta ferramenta

Relacionado

Continue com ferramentas e temas relacionados

Escrito pela equipe Elysia Tools

Guia de uso da ferramenta

Veja quando usar esta ferramenta, o que ela suporta e como os usuários a aplicam.

Fatos principais

Categoria
Science & Education
Tipos de entrada
number
Tipo de saída
text
Cobertura de exemplos
4
API pronta
Sim

Visão geral

A Calculadora de deflexão Stern-Gerlach calcula a aceleração e o desvio espacial sofrido por feixes atômicos de spin 1/2 ao cruzarem um gradiente de campo magnético não homogêneo. A ferramenta modela a trajetória dentro do ímã e na região de deriva livre até o anteparo, fornecendo os valores de deflexão individual e a separação total entre as componentes de spin.

Quando usar

  • Simular ou verificar resultados teóricos e práticos do experimento histórico de Stern-Gerlach.
  • Dimensionar parâmetros experimentais como gradiente de campo (dB/dz), comprimento do ímã e distância até o anteparo.
  • Analisar o impacto da velocidade térmica e da massa atômica na separação física dos feixes quantizados.

Como funciona

  1. 1Informe o gradiente do campo magnético (dB/dz), o comprimento do ímã e a distância de deriva até o anteparo.
  2. 2Defina os parâmetros da partícula, incluindo a velocidade do feixe, o momento magnético em magnetons de Bohr (μB) e a massa atômica em unidades de massa atômica (u).
  3. 3A ferramenta calcula a força magnética F = μ_z · (dB/dz), a aceleração transversal a = F/m e a deflexão resultante z = a · [(L/v)²/2 + L·D/v²], exibindo a separação total de 2z.

Casos de uso

  • Demonstração didática de mecânica quântica e quantização espacial em cursos de física.
  • Planejamento de experimentos laboratoriais de separação de feixes atômicos ou moleculares.
  • Estudo comparativo da sensibilidade de deflexão magnética variando espécies atômicas e perfis de velocidade.

Exemplos

1. Reprodução histórica do feixe de prata

Professor de Física Moderna

Contexto

Preparação de material didático para ilustrar a medição direta do spin eletrônico em átomos de prata.

Problema

Calcular a distância entre as manchas no anteparo usando os parâmetros clássicos do experimento de 1922.

Como usar

Insira 1000 T/m de gradiente, ímã de 3.5 cm, deriva de 20 cm, átomos de prata com massa de 107.8682 u a 500 m/s e momento de 1 μB.

Gradiente: 1000 T/m, Ímã: 3.5 cm, Velocidade: 500 m/s, Deriva: 20 cm, Momento: 1 μB, Massa: 107.8682 u

Resultado

Cada ramo sofre deflexão de ~1.58 mm, totalizando uma separação visível de 3.15 mm entre as duas manchas no anteparo.

2. Análise de sensibilidade térmica da velocidade

Pesquisador de Laboratório de Óptica Quântica

Contexto

Avaliação da dispersão do feixe atômico devido ao aumento de temperatura na fonte térmica de evaporação.

Problema

Verificar a perda de separação angular ao aumentar a velocidade média dos átomos para 1000 m/s.

Como usar

Mantenha o gradiente em 1000 T/m e as dimensões geométricas, alterando a velocidade para 1000 m/s.

Perguntas frequentes

Como a velocidade do átomo afeta a separação do feixe?

A deflexão é inversamente proporcional ao quadrado da velocidade (1/v²); dobrar a velocidade reduz a separação para cerca de um quarto.

Quais unidades são utilizadas para a massa atômica e o momento magnético?

A massa atômica é inserida em unidades de massa atômica unificada (u) e o momento magnético é definido em múltiplos do magneton de Bohr (μB).

O cálculo considera a deflexão apenas dentro do ímã?

Não, o modelo inclui tanto a curvatura acelerada dentro do ímã (L) quanto o deslocamento linear na zona de deriva livre (D).

Por que o resultado prevê duas manchas em vez de uma linha contínua?

Átomos com spin 1/2 possuem apenas duas projeções quantizadas de momento magnético (+μz e -μz), gerando duas trajetórias discretas.

Posso calcular a deflexão para elementos diferentes da prata?

Sim, basta alterar a massa atômica (u) e o momento magnético (|μ|) correspondentes ao elemento ou isótopo desejado.

Início
Ferramentas3197
Exemplos593
Visualizações461
Visualizadores de arquivos103
Temas229
Etiquetas333
Imagens, áudio e vídeo655

Ferramentas de processamento, conversão e otimização de imagens, áudio e vídeo

Matemática, datas e finanças644

Calculadoras, ferramentas numéricas, lógica de datas, estatística e finanças

Design e cor296

Ferramentas de cor, layout, gráficos, estilo visual e apoio ao design

Texto e escrita209

Ferramentas de escrita, limpeza, formatação, extração e análise de texto

Desenvolvimento e Web193

Utilitários para desenvolvedores, rede, depuração web e automação

Conversão e codificação175

Ferramentas de conversão de formatos, arquivos, unidades, arquivos compactados e codificação

Estruturar uma captura de interface, revisar e entregar ao desenvolvimento
Esboço de piano, revisão MIDI e entrega de uma demonstração de áudio
Revisão de texturas retrô e entrega de recursos
Revisão e entrega de guias de procedimento com capturas
Revisão visual de alterações responsivas e entrega de evidências

© 2026 Elysia Tools. Todos os direitos reservados.

DocumentaçãoPreçosSobreTermos de serviçoPolítica de privacidadeCookiesContato
Java

Exemplos de Processamento de Imagem Android Java

Exemplos de processamento de imagem Android Java incluindo leitura/escrita, dimensionamento e conversão de formato

Kotlin

Exemplos de Processamento de Imagem Android Kotlin

Exemplos de processamento de imagem Android Kotlin incluindo leitura/escrita, dimensionamento e conversão de formato

Python

Exemplos de Processamento de Imagem Web Python

Exemplos de processamento de imagem Web Python usando PIL/Pillow incluindo leitura, salvamento, redimensionamento e conversão de formato

Rust

Exemplos de Processamento de Imagem Web Rust

Exemplos de processamento de imagem Web Rust incluindo leitura/gravação, redimensionamento e conversão de formato

Science & Education

Calculadora da força de Ampère

Força de Ampère sobre um fio com corrente, F = B·I·L·sinθ: unidades de B, I e L selecionáveis, com a magnitude, a força de referência a 90° e a direção (perpendicular ao fio e ao campo, regra da mão direita). Âncoras: 1 T, 1 A, 1 m em ângulo reto dão exatamente 1 N; inclinar a 30° reduz à metade (sin 30° = ½) e em paralelo zera; o campo terrestre de 50 µT empurra o mesmo fio com apenas 50 µN.

Science & Education

Calculadora de força de Coulomb

Lei de Coulomb F = k·|q₁q₂|/r², com k = 8.987552×10⁹ N·m²/C²: as cargas têm sinal, a magnitude sai de |q₁q₂| e o produto dos sinais decide atração ou repulsão. Âncoras: duas cargas de 1 C a 1 m se repelem com 8.99×10⁹ N — a demonstração clássica de quão enorme é o coulomb; o par elétron-próton no raio de Bohr se atrai com 8.24×10⁻⁸ N.

Science & Education

Calculadora de potencial elétrico

Potencial de uma carga pontual V = k·Q/r com o sinal preservado: uma fonte positiva eleva o potencial, uma negativa o abaixa; além disso converte para a energia potencial que um elétron teria ali, U = −e·V, em eV para que a escala atômica se leia direto. Âncoras: 1 µC a 1 m dá 8987.55 V; o potencial do próton no raio de Bohr é 27.211386 V e −e·V = −27.211386 eV, exatamente o dobro dos 13.6 eV de ionização do hidrogênio (divisão do virial: metade potencial, metade cinética).

Science & Education

Calculadora da fem de indução de Faraday

Lei da indução de Faraday |ε| = N·ΔΦ/Δt: unidades de espiras, fluxo e tempo selecionáveis, com a magnitude da fem e a nota do sinal de Lenz. O weber é definido por esta lei: uma espira que vê um weber de variação de fluxo por segundo induz exatamente um volt. As espiras se multiplicam: uma bobina de 200 espiras cujo fluxo varia 0.5 mWb em 10 ms empilha 200 × 0.05 V = 10 V — o princípio que vai da dinamo de bicicleta ao alternador de uma usina.

Gradiente: 1000 T/m, Ímã: 3.5 cm, Velocidade: 1000 m/s, Deriva: 20 cm, Momento: 1 μB, Massa: 107.8682 u

Resultado

A deflexão cai para ~0.39 mm por ramo e a separação total reduz-se a 0.79 mm, demonstrando a necessidade de seleção de velocidade.