FÍSICA EXPERIMENTAL II - DIFRAÇÃO

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Relatório de Física Experimental II
Difração
Grupo de trabalho: 
X
X
X
Professor:
X
26/05/2015
Rio de Janeiro
RESUMO
Na aula de física experimenta II, foi feito um experimento sobre o fenômeno difração, onde foi utilizada uma fonte de luz, e para mostrar o fenômeno, foi usado um papel para que houvesse um obstáculo, com o papel próximo da fonte de luz não era possível observar a penumbra e nem a sombra, após o afastamento deste que foi natado esses dois efeitos causados pela difração.
Difração é o fenômeno pelo qual uma onda é distorcida por um obstáculo. Este obstáculo pode ser um pequeno objeto que bloqueia a passagem de uma parte das frentes de onda ou uma fenda que permite a passagem de apenas uma parte das frentes de onda.
OBJETIVOS
Observar o efeito da difração de uma lanterna policromática em relação a folha e verificar os pontos de luz conforme o afastamento da mesma. Descrever como ocorre e exemplificar em cotidiano.
INTRODUÇÃO
A difração é um fenômeno físico que ocorre com qualquer tipo de onda, como, por exemplo, com as ondas sonoras e com os raios de luz, e que pode ser entendido como sendo o desvio da trajetória retilínea da luz após ela passar pela aresta de um objeto. Esse fenômeno acontece quando parte da frente de onda encontra um obstáculo ou barreira.
A difração foi descoberta por Francesco Maria Grimaldi (1618-1663), sendo um fenômeno conhecido por Newton (1642-1727) que não foi capaz de reconhecer nenhuma justificativa para a teoria ondulatória da luz neste fato, sendo que este fato poderia ter sido mais bem investigado, já Huygens (1629-1695) que não acreditava na teoria da difração, e sim acreditava que suas ondas secundárias só agiam efetivamente no ponto de tangência com a envolvente comum, negado, pois a possibilidade de haver a difração em suas próprias palavras:
“E assim, vemos as razões pelas quais a luz... se propaga somente em linha reta, de modo que não ilumina nenhum objeto, a menos que esteja num percurso retilíneo com a fonte.”
Fresnel (1788-1827) usou corretamente a princípio de Huygens para explicar a difração. Naqueles tempos, supunha-se que a luz consistia de ondas mecânicas, produzidas em um éter onipresente. Como Maxwell mostrou que a natureza das ondas luminosas não era mecânica, mas, sim eletromagnética. Einstein (1879-1955) chegou à concepção moderna dessas ondas, eliminando a necessidade do éter.
MATERIAIS E MÉTODOS
MATERIAIS
Banco óptico linear
Esquema defeitos de visão (Folha)
Cavaleiro EQ045.05
Mesa suporte
Lanterna policromática
Papel toalha (Pedaço)
Fita adesiva
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
Inicialmente, montou-se o experimento conforme a figura 1.
Figura 1: Montagem do experimento
Depois, foram realizadas algumas etapas para observar o fenômeno da difração:
Com o papel bem próximo a lanterna policromática (figura 2).
Figura 2: Lanterna policromática bem próxima ao papel
Com o papel um pouco mais afastado (figura 3).
Figura 3: Papel um pouco afastado da lanterna policromática
Papel afastado da lanterna policromática.
Figura 4: Papel longe da lanterna policromática
Papel bem distante da lanterna policromática.
Figura 5: Papel bem afastado da lanterna policromática
Logo após essas etapas, foram discutidas as diferenças observadas em cada uma.
RESULTADOS E DISCUSSÕES
Observando a primeira figura, nota-se que o ponto de luz é mais reluzente, onde é visto um ponto branco e forte. E conforme o afastamento sucessivo do papel, a partir da figura 2, é notório a formação de um “pontinho” preto no centro do branco e com uma tonalidade mais clara nas bordas. Com isso, os fenômenos da difração foram observados: sombra (região onde há ausência de luz) e penumbra (região parcialmente iluminada).
COTIDIANO
Um exemplo bem claro de difração é o eclipse solar, a sombra e a penumbra da Lua são projetadas na superfície da Terra e isso dará origem ao eclipse, que pode ser total ou parcial. O eclipse será total para observadores que estiverem na região da sombra e parcial para observadores que estiverem na região de penumbra.
Figura 6: Esquema do eclipse solar
CONCLUSÃO
A difração é um fenômeno que acontece quando uma onda, no caso do experimento uma onda luminosa, encontra um obstáculo ou então quando encontra um orifício através do qual possa atravessar um obstáculo. Conforme a distância entre a onda e o obstáculo percebe-se a sombra em que não tem a presença da onda (luz) e a penumbra em que tem presença parcial da onda (luz).
REFERÊNCIAS
http://www.infoescola.com/fisica/difracao
http://www.brasilescola.com/fisica/sombra-penumbra.htm
http://www.mundoeducacao.com/fisica/o-fenomeno-difracao.htm
http://coral.ufsm.br/gef/Ondas/ondas14.pdf