Proponha um procedimento experimental para determinar o coeficiente de atenuação a (em m^-1) de um material…

Questão

Proponha um procedimento experimental para determinar o coeficiente de atenuação a (em m^-1) de um material para micro-ondas de frequência f = 10,0 GHz. Descreva equipamentos, medições, equações usadas e um exemplo numérico que permita calcular a a partir de medidas de intensidade I0 (sem amostra) e I(x) (com amostra de espessura x).

✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.

Resposta esperada

Procedimento: usar gerador de micro-ondas (f = 10,0 GHz), antena transmissora, antena receptora ligada a medidor de potência; medir I0 sem amostra e I com amostra de espessura x (m) mantendo alinhamento e distância fixos. Equação: I(x)=I0·e^{-ax} ? a=-(1/x)·ln[I(x)/I0]. Exemplo: I0=1,00 mW, x=0,0200 m, I=0,400 mW ? a=-(1/0,02)·ln(0,4)=45,8 m^-1. Incluir repetições, controle de ruído, calibração do medidor e estimativa de incertezas por propagação: s_a ˜ (1/x)·v[(s_I/I)^2+(s_I0/I0)^2].

Explicação

O procedimento experimental descrito utiliza equipamentos adequados para medir a intensidade de micro-ondas antes e depois da amostra, permitindo calcular o coeficiente de atenuação com base na lei de Beer-Lambert. A equação apresentada relaciona a intensidade medida com a atenuação do material, e o exemplo numérico ilustra como aplicar essa equação na prática. Além disso, a inclusão de considerações sobre repetição, controle de ruído e estimativa de incertezas demonstra uma abordagem rigorosa e científica.

Raio-X da questão

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