relatorio laser

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1 INTRODUÇÃO
Laser (Amplificação da Luz por Emissão Estimulada de Radiação) é um dispositivo que produz radiação eletromagnética com características muito especiais: ela é monocromática (possui comprimento de onda muito bem definido), coerente (todas as ondas dos fótons que compõe o feixe estão em fase) e colimada (propaga-se como um feixe de ondas praticamente paralelas). O laser possui uma gama de aplicações atualmente, algumas das quais serão observadas neste relatório.
2 OBJETIVOS
Os objetivos deste experimento consistem em, através da utilização do laser, observar os máximos e mínimos de difração,medir pequenas espessuras e calcular intensidade luminosa na difração.
3 FUNDAMENTOS TEÓRICOS
3.1. Difração
Difração é o nome genérico dado aos fenômenos associados a desvios da propagação da luz em relação ao previsto pela óptica geométrica.
O efeito de difração é observado para todos os tipos de ondas. Nas condições rotineiras raramente observamos a difração da luz. Entretanto, a difração das ondas sonoras é difícil de ser evitada. O som contorna obstáculos de tamanhos razoáveis tais como as mobílias de uma sala e preenchem todo o ambiente de maneira mais ou menos uniforme. Esta diferença observada entre a difração das ondas sonoras e ondas luminosas é devida à diferença entre os respectivos comprimentos de onda. O comprimento de onda do som é da ordem de 1 m, enquanto que o da luz visível é da ordem de m.
Os efeitos de difração são apreciáveis quando os obstáculos ou aberturas são de dimensões comparáveis ao comprimento de onda.
3.1.1. Difração de Fenda Simples
Na Figura 1 um feixe de luz monocromática passa por uma fenda de largura b e atinge um anteparo a uma distância z.
As ondas de Huygens originárias em cada ponto da abertura interferem entre si e produzem o padrão de difração ilustrado nesta figura. Observamos um máximo central e pontos onde a intensidade luminosa é nula.
Figura 1. Difração de Fenda Simples
 3.1.2. Difração de Fenda Dupla
Um arranjo semelhante pode ser feito para se observar a difração de fenda dupla. O efeito de difração observado quando a luz passa por cada uma das fendas é o mesmo discutido anteriormente, mas o resultado final em qualquer direção depende da diferença de caminho entre as duas contribuições.
A Figura 2. nos mostra que a luz difratada pelas duas fendas sofre efeito de interferência, de modo a se obter no anteparo máximos e mínimos de luz.
	(sinb/b) vezes um fator devido à interferência de fenda dupla (cos (γ))
	
A intensidade total é o produto de um fator devido à difração de fenda simples
O fator de interferência tem um máximo (chamados de máximos principais) sempre que:
d sin (Θ) = m λ onde m=0,1,2,3,4, ...denota a ordem do padrão.
	b sin (Θ) = n λ 
	Onde n=1,2,3,4, ...denota a ordem do mínimo.
Já o fator de difração tem mínimos de intensidade sempre que:
O padrão pode ser descrito dizendo-se que o fator de difração “modula” as variações do fator de interferência. Sempre que um máximo de interferência coincide espacialmente com um mínimo de difração, esse máximo de interferência é suprimido. Assim, sempre que (d/a) n = m um máximo do padrão de interferência será eliminado
Figura 2. Difração em Fenda Dupla.
3.1.3. Difração de Fenda Múltipla
A linha serrilhada representa a função de difração (sinb/b)2 . Utilizando a relação apresentada no parágrafo anterior para o caso da fenda dupla, e a relação trigonométrica,
O padrão de intensidades para a fenda dupla pode ser escrito como:
A generalização desta expressão ao casso de Nfendas não é uma tarefa matemática simples. O resultado final, contudo, é bastante simples sendo obtido apenas substituindo-se,
por:
Assim para a difração por um arranjo de múltiplas fendas, a distribuição de intensidades é dada por:
4 PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS
Foi incidido, perpendicularmente, o feixe luminoso, proveniente do laser, sobre a fenda de menor largura que estava montada no cavaleiro. Coletaram-se, em um anteparo (parede), os raios que atravessam a fenda, obtendo os máximos e mínimos da figura de difração. 
Em seguida, marcaram-se, em uma folha de papel em branco, os mínimos à direita e à esquerda do máximo central. Mediram-se, com um paquímetro, as distâncias entre os mínimos simétricos e também a distância da fenda ao anteparo. 
 Calculou-se, usando mínimos de ordens diferentes, a abertura da fenda, observando o que acontecia com a largura dos máximos e as posições dos mínimos quando alterava-se a abertura da fenda e a distância do anteparo à fenda. 
 	Repetiu-se a experiência usando uma fenda de maior largura. Incidindo o feixe do laser sobre a abertura de uma fenda de 0,4 mm. Marcaram-se, em uma folha em branco, as posições dos mínimos. Calculou-se o comprimento de onda do laser; procurando obter, no anteparo, a figura de difração de um fio de cabelo. Marcaram-se, em uma folha, as posições dos mínimos. 
5 RESULTADOS
	De acordo com as fórmulas:
calcularam-se os dados registrados na tabela a seguir.
Tabela 1 - Resultados
	Fenda
	d(m)
	∆(m)
	Ɵ(rad)
	a (mm)
	Relação
	1
	3,43
	0,022
	0,0032
	0,197
	1,00
	
	
	0,043
	0,0063
	0,202
	1,95
	
	
	0,065
	0,0095
	0,200
	2,95
	
	
	0,084
	0,0122
	0,207
	3,82
	
	
	0,107
	0,0156
	0,203
	4,86
	2
	3,435
	0,044
	0,0064
	0,099
	1,00
	
	
	0,0875
	0,0127
	0,099
	1,99
	
	
	0,131
	0,0191
	0,100
	2,98
	
	
	0,173
	0,0252
	0,101
	3,93
	
	
	0,217
	0,0316
	0,100
	4,93
	fio
	3,43
	0,06
	0,0087
	0,072
	1,00
	
	
	0,117
	0,0171
	0,074
	1,95
	
	
	0,177
	0,0258
	0,074
	2,95
	
	
	0,235
	0,0342
	0,074
	3,92
	
	
	0,297
	0,0433
	0,073
	4,95
5.1 Cálculo da diferença de fase dos raios
 
6 CONCLUSÃO
Diante dos dados obtidos conclui-se que não houve erro relativo cometido na determinação do comprimento de onda do raio laser, pois este foi dado pelo aparelho. Também conclui-se que quanto menor a abertura das fendas maior é a largura dos máximos. As posições dos mínimos quando muda-se a abertura da fenda se alteram, ou seja, se a abertura da fenda diminui os mínimos se distanciam um do outro porque a largura dos máximos aumenta. A relação entre as posições dos mínimos para uma mesma abertura se encontra na tabela 1. O valor médio da abertura para a fenda 1 foi de 0,202 mm e para a fenda 2 foi de 0,099 mm, e o diâmetro do fio de cabelo foi de 0,073 mm e a diferença de fase dos raios encontrada foi de 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
R. Resnik, D. Halliday, Física, Volume 2, Livros técnicos e científicos Editora, Rio de Janeiro, 1999.