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Instituto de Física - Física Experimental IV 
Nota: _______ /10,0 
3o Relatório: Metrologia Ótica 
 
 
 
Nome: Eric Freitas de Abreu 
 
Nome: Mariana Ferreira Gomes 
 
Prof. _Aline_____ Dia da semana: Segunda_ Horário:15-17h 
Siga o procedimento detalhado no roteiro de Física Experimental IV. Todos os cálculos 
devem ser apresentados em anexo assim que algumas respostas. Um relatório por 
bancada. 
 
1) (2,5) Comprimento de onda da luz. 
Incerteza: σΔxesp =0,5 x 10-2mm 
Dados experimentais(valor e unidade). xesp: deslocamento acumulado do espelho. 
 
Δx_par(10-2mm) Δx_esp(10-2mm ) N 
4 0,4 10 
7 0,7 20 
10 1,0 30 
14 1,4 40 
18 1,8 50 
21 2,1 60 
 
 
2) (2,0) Índice de refração do ar. Dados experimentais (valor e unidade) 
 
P<0 diferença de pressão p_cuba - p_atmosfera P: pressão dentro da cuba de ar. 
 
Não ultrapassar uma variação de pressão de -600 mmHg ou -800 mBar 
 
Incerteza sobre a medida de pressão: σP = 10mmHg 
ΔP(mmHg) P(mmHg) N 
660 100 10 
560 200 20 
440 320 30 
330 430 40 
240 520 50 
 
 
3) (1,5) Análise gráfica: Faça um gráfico de Δxesp vs. N. Determine o comprimento de onda 
do laser a partir do coeficiente angular da reta resultante. 
(Não é exigida a determinação da incerteza sobre o comprimento de onda.) 
 
 
 
Comprimento de onda do laser: 
 
0,0348 x 10-2 mm=348nm. 
 
 
Discrepância relativa: 
 
O valor do fabricante é λ = 632, 8 nm ou seja 
0,0000628 mm. O comprimento de onda do 
laser em nm é dado por 348 nm. 
Calculando a discrepância relativa, temos: 
Drλ=|fmedido – freferência|/freferência 
 
Drλ=|348 – 632,8|/632,8 
 
Drλ=|-284,8|/632,8 
 
Drλ= 0.45006, ou seja, os valores diferem em 
45% do valor de referência. 
 
Comparando e considerando o erro relativo σ como 5% do valor obtido, vemos que pela 
discrepância relativa e pelo valor do erro relativo (dentro do intervalo de 3 σ, ou seja <=3 
σ=3*17,4nm) , o resultado não é compatível. Provavelmente esse valor se reduziria com a 
inserção de mais medidas no gráfico. 
 
4) (2,0) Análise gráfica: Faça um gráfico de N vs. P e obtenha o valor do coeficiente angular. 
(Não é exigido aqui determinar a incerteza sobre o coeficiente angular.) 
 
Coeficiente angular ΔN/ ΔP: 10,7 
 
É possível obter para o índice do ar um valor n < 1? Por quê? Em função disso, e da relação entre 
o índice n e o coeficiente ΔN/ΔP, determine o sinal esperado para ΔN/ΔP. Responda em Anexo e 
verifique a consistência com o seu gráfico. 
Não é possível, visto que o índice de refração absoluto é dado por n=c/v onde c é a velocidade da 
luz no vácuo e v a velocidade da luz no meio em questão. Como a maior velocidade com a qual a 
luz pode mover-se é o vácuo, considerada como uma constante c=300 m/s, qualquer outro meio 
existente (v) terá velocidade menor que c. Assim, a razão sempre resultará ou em 1 (n=c/c-> n=1), 
ou em um valor maior que 1 quando n=c/v valer para outro meio (n=c/v-> n>1). A única forma de 
obter o índice de refração maior, seria com algum meio cuja velocidade fosse mais rápida que o 
vácuo. Já se tratando do índice de refração relativo, é possível n<1, pois se trata da relação entre 
dois meios ópticos, tal que n1,2=(c/v1)/(c/v2)=v1/v2 
Espera-se que o sinal de Δx/Δp apresente o sinal positivo, visto que o N final é maior que o N 
inicial, tal como o P final > P final. Assim, a razão também será positiva. O que pôde ser 
observado de fato no gráfico acima. 
 
 
5) (2,0) Usando o coeficiente angular obtido acima, obtenha o índice de refração do ar nexp em 
uma atmosfera. Determina a correção em relação ao índice do vacuo subtraindo 1 ao resultado 
anterior. Compare com a correção obtida com valor tabelado n1atm-1=2,9x10-4: 
 
nexp-1 = 10,7-1=9,7 atm. * ou 1-9,7 Erro relativo da variação: 0.535 
 
Calculando a discrepância relativa, temos: 
 
Drλ=|fmedido – freferência|/freferência 
Drλ=|9,7 – 2,9*10^-4|/2,9*10^-4 
Drλ=9,699 |/freferência 
Dr= 33444.8 
 
 
Em comparação, temos que esse valor é muito maior do que 3 σ, no qual σ equivale a 5% do 
valor obtido, sendo completamente incompatível. 
Assim, conclui-se que o experimento não fornece uma medida satisfatória do efeito da pressão do 
ar, provavelmente devido à limitação do próprio equipamento e erros da nossa parte(como 
quarteto) na elaboração do experimento dentro dos limites solicitados (com pressão não 
ultrapassando -600mmHg).