A Difração da Luz
Por: Abigail Rodrigues • 16/11/2019 • Trabalho acadêmico • 3.499 Palavras (14 Páginas) • 246 Visualizações
Universidade Federal do Maranhão
Bacharelado Interdisciplinar em Ciência e Tecnologia
Física experimental II
EXPERIMENTO I:
DIFRAÇÃO DA LUZ
São Luís – MA
2019
ANTONIO JOSÉ CUTRIM DA SILVA
ABIGAIL DE CASSIA RODRIGUES LAGO [pic 1]
GUSTAVO MENDES QUEIROZ
MONALISA SILVA LOPES
NATHYANE DE JESUS PEREIRA MORENO
EXPERIMENTO I:
DIFRAÇÃO DA LUZ
Relatório apresentado para a disciplina de Física Experimental II, no qual contém dados do experimento realizado no dia 2 de maio de 2019. Este visa a análise dos dados obtidos para uma melhor compreensão dos fenômeno físico da óptica chamado difração.
Prof. Dr. Frederico Elias Passos dos Santos
São Luís – MA
2019
[pic 2]
Sumário
1 INTRODUÇÃO 4
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 5
2.1 Difração da luz 5
2.2 Difração da luz por fendas simples e aberturas circulares 6
2.3 Desvio padrão 7
2.4 Propagação de incerteza 8
3 MATERIAIS E PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 8
3.1 Materiais 8
3.2 Procedimento experimental 9
3.2.1 Primeira parte 9
3.2.2 Primeira parte 10
4 RESULTADOS E DISCUSSÕES 10
4.1 Primeira parte 10
4.2 Segunda parte 12
Bibliografia 15
INTRODUÇÃO
Um feixe de luz coerente, ao atravessar uma fenda muito estreita, produz num anteparo uma figura constituída de regiões iluminadas e escurecidas. Este efeito, que ocorre sempre que as dimensões do obstáculo (fenda) forem comparáveis ao comprimento de onda da luz incidente, é conhecido como difração, e evidencia claramente a natureza ondulatória da luz. Podemos encontrar um exemplo simples de difração quando olhamos para o céu sem nuvens e vemos pequenos pontos e filamentos flutuando diante dos olhos. Essas moscas volantes, como são chamadas, aparecem quando a luz passa por pequenos depósitos opacos existentes no humor vítreo, a substância gelatinosa que ocupa a maior parte do globo ocular. O que vemos quando uma mosca volante se encontra em nosso campo visual é a figura de difração produzida por um desses depósitos.
Redes de difração são dispositivos com múltiplas fendas ou ranhuras paralelas equidistantes e de mesma largura. Esses dispositivos puderam ser observados devido a incrível contribuição de Thomas Young e os seus estudos sobre difração e interferência que acabaram por comprovar a natureza ondulatória da luz com uma base experimental sólida que também lhe permitiu calcular o comprimento de onda da luz.
Redes de difração são muito utilizadas em espectrômetros que são aparelhos que dispersam a luz emitida por uma fonte a fim de determinar seus comprimentos de onda. Elas são importantes, pois com a medida do comprimento de onda da luz é possível analisar o espectro contido nele e uma vez que cada elemento químico possui seu próprio espectro, podemos identificar a composição química na matéria presente, por exemplo, nas estrelas.
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
Difração da luz
A explicação matemática para o fenômeno da difração rendeu o prêmio para Augustin Fresnel (1788-1827), defensor da teoria ondulatória da luz. Este utilizou raciocínios matemáticos para explicar a propagação retilínea da luz, a refração e a difração.
Todavia, com as descobertas de outros cientistas, como o quantum de Max Planck, o sucesso ao descrever as linhas espectroscópicas do átomo de hidrogênio de Niels Bohr, Albert Einstein publicou um trabalho em relação à natureza da luz, no qual seus experimentos demonstram que a luz por ser uma onda não descarta sua natureza corpuscular.
Com o advento da Física e a Mecânica Quântica, uma visão mais completa a respeito da natureza da luz pode ser alcançada, por essa razão esta é compreendida como uma dualidade onda-partícula, opostos que se complementam.
A difração também se trata de um fenômeno ondulatório. Ao passarem pelo orifício de um anteparo, ondas na água difratam-se e formam um feixe divergente. Tal fenômeno também ocorre quando ondas encontram um pequeno obstáculo – elas se abrem e tendem a contorná-los.
A situação mais simples que pode-se estudar é a da difração produzida por um feixe de luz monocromática que atravessa uma fenda estreita. A característica da figura formada, que pode ser obtida facilmente com um feixe de laser, é uma região central clara, com intensidade máxima, ladeada por regiões claras e escuras, como observado durante os experimentos realizados em laboratório.
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