Relatório de ótica

[pic 1]

	Laboratório de Óptica Técnica II
REDES DE DIFRAÇÃO		Bancada: __________

Matrícula	Nome Completo	Nota
2	2	1	0	7	7	9	2			Renan Pereira da Silva
2	2	1	0	7	8	5	4			Juan Victor Angelo De Faria
2	0	2	0	1	7	6	8			Wictor Fernandes Silva

Objetivos - Analisar o comportamento de uma rede de difração; determinar a constante da rede através do laser de diodo; estimar o poder resolutivo da rede através de uma lâmpada de Sódio e determinar a dispersão recíproca da rede usando as linhas de emissão da lâmpada de Mercúrio.

MATERIAIS UTILIZADOS:

- Redes de difração de 300 e 600 linhas por milímetro;

- Vidro despolido;

- Laser de diodo emitindo em 632 nm;

- Fontes de alimentação laser;

- Lâmpada de Mercúrio;

- Lâmpada de Sódio;

- Goniômetro;

- Suporte de três pontos;

- Trilho;

- Fonte de alimentação.

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INTRODUÇÃO TEÓRICA:

A rede de difração é formada por uma série de sulcos, linhas ou fendas sobre uma superfície plana. Este conjunto de linhas é capaz de difratar a luz que atravessa ou é refletida pela rede. O padrão de difração resultante tem uma distribuição espacial que depende fortemente do comprimento de onda, de modo que a rede de difração torna-se um poderoso elemento dispersivo, com inúmeras aplicações em espectroscopia.

Máximos principais de difração: Um feixe de frentes de onda plana que incide normalmente sobre a rede produzirá um intrincado padrão de franjas, cujos máximos principais de difração serão dados em função do ângulo θ de difração através da equação [1]:

[pic 2]            (1),

onde m é a ordem de difração, d é a constante da rede – distância entre duas linhas consecutivas – e λ é o comprimento de onda da luz incidente.

Poder resolutivo: este parâmetro está associado à capacidade da rede de distinguir duas linhas cujos comprimentos de onda sejam muito próximos. Se Δλ é o menor intervalo de comprimentos de onda distinguível pela rede em torno do comprimento de onda λ, o poder resolutivo da rede é definido por [2,3]

[pic 3]          (2)

Dispersão recíproca: a dispersão recíproca é a capacidade de separar angularmente as linhas de difração de diferentes comprimentos de onda, sendo definida por [3]:

[pic 4]             (3)

Na equação (3) acima, Δθ é o intervalo angular correspondente a um intervalo de comprimentos de onda Δλ.                  

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PROCEDIMENTO:

Com laser de Diodo vermelho emitindo em 632 nm.

-     Posicionar a rede de difração de 600 linhas/mm no goniômetro;

• Posicionar o laser sobre os suportes de três pontas;
• Alinhar a rede de difração, de modo a garantir a incidência normal do feixe sobre ela;
• Observar, pela ocular do goniômetro, e com o auxílio do vidro despolido para facilitar a visualização, as ordens de difração do feixe do laser de He-Ne;
• Medir os ângulos de difração para as ordens 1, 2, -1 e –2;
• Através da equação (1), e sabendo-se que λ =632 nm, determinar a constante d da rede.

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MEDIDAS E ANÁLISE DOS RESULTADOS:

Laser de He-Ne

600 linhas / mm - dteórico = 1,667.10-6 m
m	Ângulo de ref. θr(° ’)	Ângulo Medido θm(° ’)	θ =|θm - θr |	dexp (nm)
+1	0,8	23,8	23,0	1617
+2	52,5	51,7	1611
-1	338,0	337,2	1631
-2	310,3	309,5	1638
			[pic 5]	1624,25

Tabela 1. Dados para a rede de 600 linhas/mm com laser de diodo.

- A partir do valor médio , determinar o desvio padrão do parâmetro d da rede de acordo com a expressão abaixo (N=4):[pic 6]

[pic 7]

- Determinar o desvio padrão da média, que será a incerteza  do parâmetro da rede:[pic 8]

[pic 9]

- Escreva AQUI o valor de d, na forma , com as devidas aproximações e arredondamentos:[pic 10]