Difração relatório Coms os gráficos

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA	
1 INTRODUÇÃO
Difração é o nome genérico dado aos fenômenos associados a desvios da propagação da luz em relação ao previsto pela óptica geométrica (ou seja, de raios retilíneos) e que põem de manifesto a natureza ondulatória da luz. Fenômenos de difração são observados para todos os tipos de ondas. Raramente observamos a difração da luz no cotidiano. Entretanto, a difração das ondas sonoras é difícil de ser evitada; o som contorna obstáculos de tamanhos relativamente grandes, tais como pessoas, árvores e mobílias de uma sala.
2 OBJETIVOS
Obter figuras de difração com fenda simples;
Observar os máximos e os mínimos de difração;
Medir a intensidade relativa dos máximos de difração;
Verificar a expressão da intensidade da difração de Fraunhofer.
3 FUNDAMENTOS TEÓRICOS
Uma rede de difração é muito apropriada para determinar comprimentos de onda de uma luz. É um dispositivo que tem múltiplas fendas ou ranhuras paralelas, eqüidistantes e de mesma largura. Um feixe de luz que incide nesta rede é difratado e os raios provenientes das diversas fendas interferem formando uma figura de intensidade variável. Esta figura apresenta máximos de intensidade em diversas posições sempre que a diferença de caminho ótico (DCO = d senƟ) entre os raios provenientes de duas fendas adjacentes, distantes d entre si, for igual a um número inteiro (m = 0, 1, 2, ...) de comprimentos de onda λ. Portanto, ocorrem máximos de intensidade quando 
onde, Ɵ é o ângulo de difração para o máximo de ordem m. Esta equação vale apenas quando os raios incidem normalmente sobre a rede e os raios difratados podem ser considerados paralelos (difração de Fraunhofer).
Um feixe de luz monocromática de comprimento de onda λ passa por uma fenda de largura b e atinge um anteparo a uma distância z. O feixe incidente tem frentes de onda planos, paralelos à fenda, e a distância z é suficientemente grande como para considerar planos também os frentes de onda no anteparo (condição de difração de Fraunhofer).
 	As ondas originárias em cada ponto da abertura interferem entre si e produzem o padrão de difração. Assim, ocorre um máximo central com intensidade I0 e pontos onde a intensidade luminosa se nula. A intensidade de luz em uma posição y = r sinθ sob o anteparo é dada por
Esta equação se origina de :
sen(a+b) = sen a . cos b + sen b . cos a
 + 
I α Er2
Da mesma forma, 
4 PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS
4.1 Materiais Utilizados
Laser de diodo 3 mW, 𝜆=670 nm;
Fotodetector 400 nm a 800 nm;
Suportes PHYWE n° 11602.00;
Adaptadores ɸ12 mm PHYWE n°41736.4E;
Conjunto de fendas simples;
Plataformas de metalom PHYWE n°139.019;
Translador com passo de 0,5 mm (optrom);
Amperímetro digital.
4.2 Descrição do Procedimento
Prendeu-se o translador 1 na plataforma de metalom 1. Em seguida fixou-se o adaptador 1 no translador 1. O suporte 1 foi colocado na plataforma de metalom 2 e utilizando o adaptador 2 prendeu-se o laser no suporte 1. Ligou-se o laser e alinhou-se o sistema fazendo o feixe incidir no centro do adaptador 1.
O fotodetector foi preso no adaptador 1 e ligado ao amperímetro digital sendo posicionado na posição de corrente máxima. Prendeu-se o conjunto de fendas no suporte 2 e o colocou entre o laser e o fotodetector a 10 cm de distância do laser variando a inclinação da fenda até se obter a corrente máxima.
Prendeu-se também uma fenda estreita na frente do fotodetector, posicionando-o no primeiro mínimo de difração e girando o parafuso do translador de uma em uma volta, de tal maneira que o fotodetector deslocasse na direção do máximo central.
5 RESULTADOS
D = 575mm
∆y = 6,7 mm
𝜆 = 670 x 10-9
Intensidade máxima = 14,2 mA
Assim, Ɵ = 0,334
Assim, a= 1,15 x 10-4
Assim, encontramos Ɵ1, Ɵ2, Ɵ3...
Assim, encontramos ɸd1, ɸd2, ɸd3...
Assim, encontramos I/I01, I/I02, I/I03...
Tabela 1 – Cálculos
	N° de voltas
	Ɵ
	ɸd
	I/I0
	1
	0,0498
	0,9374
	0,92888
	2
	0,0996
	1,8747
	0,73936
	3
	0,1495
	2,8140
	0,49171
	4
	0,1993
	3,7513
	0,25864
	5
	0,2491
	4,6887
	0,09313
	6
	0,2989
	5,6261
	0,01316
	7
	0,3488
	6,5653
	0,00183
Assim, obtem-se a curva teórica:
Figura 1 – Pontos Teóricos.
Tabela 2 - Dados Experimentais
	N° de Voltas (Esq)
	Intensidade
	I/I0 (Esq)
	N° de Voltas (Dir)
	Intensidade
	I/I0 (Dir)
	1
	13,5
	0,9507
	1
	13,1
	0,9225
	2
	11,5
	0,8099
	2
	10,9
	0,7676
	3
	8,7
	0,6127
	3
	7,9
	0,5563
	4
	5,8
	0,4085
	4
	5,0
	0,3521
	5
	3,4
	0,2394
	5
	2,8
	0,1972
	6
	1,8
	0,1268
	6
	1,3
	0,0915
	7
	1,0
	0,0704
	7
	0,6
	0,0423
Assim, obtem-se a curva prática. 
Figura 2 – Pontos experimentais
6 CONCLUSÃO
 	Com base nos resultados obtidos, podemos dizer que o experimento foi importante para fixaçãodos conceitos teóricos sobre o processo de difração por uma fenda simples, assim como definirexpressões matemáticas algébricas e trigonométricas que possam correlacionar à abertura da fenda poronde a luz é difratada, a distância entre a fenda e o anteparo, e as distâncias entre o máximo central e osmínimos parciais.Dessa forma, como o fenômeno de difração é um fenômeno ondulatório, foi importante avisualização do feixe de luz de um semicondutor em um anteparo, para que os alunos observassem a‘olho nu’ a divisão dos raios luminosos, e a formação da fenda, bem como a intensidade de cada máximo,ou seja, de cada luminosidade que aparecia após o máximo central.  
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Halliday-Resnick, "Fundamentos da Física ",Vol. 3, 3° ed, Rio de Janeiro, 1983.