Uso da tecnologia nos experimentos de Física: detecção de radiação ionizante por sensor digital CMOS de câmera fotográfica

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Fonseca, Henrique Cesar
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Radiação gama; Sensor CMOS; Física experimental; Tecnologia e ensino; Gamma radiation; CMOS sensor; Experimental physics; Technology and education
• Link de acesso: https://hdl.handle.net/11449/252724

Esta dissertação foi desenvolvida no âmbito do programa Mestrado Nacional Profissional em Ensino de Física, implantado pela Sociedade Brasileira de Física. O referencial e a organização das atividades a serem desenvolvidas foram realizadas no período de pandemia, sendo que as atividades com alunos foram realizadas de forma presencial no primeiro semestre de 2022, tomando todas as precauções necessárias devido ainda a presença do COVID. O objetivo principal desta dissertação é demonstrar um experimento de Física Moderna que pode ser realizado em sala de aula utilizando uma tecnologia de baixo custo e ao alcance de professores e escolas. O experimento consiste, basicamente, em captar radiação ionizante do tipo gama em uma câmera do tipo webcam, analisar as imagens em tempo real através de um software desenvolvido para este fim, mostrando a quantidade de pontos detectados, uma imagem com todos os pontos detectados -constantemente atualizada - e uma segunda imagem em tempo real do que está sendo captado. Ao final do experimento os dados e todas as imagens em que foram detectadas radiação ficam disponíveis em um diretório do computador para posterior análise. O experimento proporciona ao aluno uma melhor compreensão da radiação ionizante e de um dos processos de detecção desta, além de permitir que ele participe ativamente da experiência, segundo os preceitos da aprendizagem significativa. O software utilizado no experimento de detecção de radiação gama foi desenvolvido pelo autor desta dissertação utilizando a linguagem C++. O código fonte e o programa executável estão disponíveis para download (apenas para ambiente Windows) pelo site do GitHub (https://github.com/HenriqueCesarFonseca/gamma_detector). O experimento foi realizado com alunos da segunda série do ensino médio de uma Escola Estadual de Presidente Prudente. O experimento está inserido dentro de uma Sequência Didática e os dados foram analisados à luz dos depoimentos dos alunos.