Relatório redes de difração

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PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO GRANDE DO SUL
FACULDADE DE ENGENHARIA 
RELATÓRIO ONDAS DE FÍSICA MODERNA
REDES DE DIFRAÇÃO COM LUZ LASER
ALUNOS: ANDERSON MACHADO BORBA
 VINÍCIUS DE FIGUEIREDO E SILVA
Porto Alegre
18/11/2018
RELATÓRIO ONDAS DE FÍSICA MODERNA
REDES DE DIFRAÇÃO COM LUZ LASER
OBJETIVO
Esta experiência teve como objetivo estudar a difração produzida por uma rede com múltiplas fendas, calculando teoricamente e experimentalmente o ângulo de difração e comprimento de onda dos raios de luz monocromática.
INTRODUÇÃO
Fomos ao laboratório de física com o intuito de realizar o experimento sobre redes de difração com um laser, com os equipamentos necessários e as equações de fendas múltiplas; e relações entre velocidade da luz, índice de refração e comprimento de onda; podemos fazer os cálculos necessário para concluir com êxito o experimento.
Equipamentos utilizados:
Um conjunto gasoso hélio-néon HNA 30 de O,5mW e uma fonte de alimentação alta tensão (6kV iniciais) ou um laser de estado sólido;
Redes de difração de diversos números de linhas (750l/mm a 80 l/mm);
Uma régua milimetrada;
Recipiente pequeno de vidro com água;
 
Metodologia:
Procedimentos:
Ligamos o laser através das redes de difração e, medimos o quanto a difração espalhava o laser em relação ao máximo central, como uma régua de medição milimétrica fomos verificando a distância entre a rede e a tela em que incidem os feixes difratados, na tela existe uma régua de medição perpendicular ao feixe , o processo foi repetido para assegurarmos que foi feito corretamente.
Em seguida colocamos um pequeno tanque com água entre a rede e a tela, deixando o laser mais próximo da rede possível para minimizar as interações do ar, medimos novamente a difração do laser, por fim, repetimos as medidas e com as formulas que tínhamos em mãos calculamos.
Resultados e Análise dos resultados:
6.1) A) Valores obtidos pela formula d x sen(θ) = m x λ 
Pode-se verificar que dividindo o comprimento de onda no ar pelo índice de refração (em cada rede) se obtém o lambda na água, o que se confere em teoria 
	Média dos índices de refração:
	
	
	1,129
	
	
	
	
	Média de todos os valores de comprimento de onda no ar:
	0,000631467 Mm
	
	
	
	
	Média de todos os valores de comprimento de onda na água:
	0,000563967 Mm
	
	
	
	
6.1) B) 
	Velocidade luz na água:
	
	265535872,5
	m/s
	
	
	
	
	
Comprimento de onda na água
	0,000546251
	Mm
Há uma leve discrepância entre os valores por causa de erros na medição dos índices de refração
6.2) o valor tabelado do índice de refração do ar para água é de 1,33; a discrepância obtida se da por erros cumulativos nas medições como o próprio vidro e o ar que estavam entre a rede e a tela, o que gerou um índice de refração do conjunto de diferentes materiais; Também é possível que a refração que ocorre no taque de água afete as medições da distância entre os centros de máximos o que afetaria a medição do índice de refração, já que foram utilizados os ângulos no ar e na água para encontra-lo.
O valor tabelado da velocidade da luz na água é de 2248542500m/s, os erros encontrados no índice de refração também afetaram essas medidas;
6.1) C) Gráfico com distância entre os sulcos da rede de difração.
Pode se verificar que quanto menor a distância entre fendas maior será a distância entre máximos visualizados na “tela”, algo que se confere pela teoria, mas deve se levar em conta que a distancia entre a rede de difração e a tela também afeta essas medições, comparando os ângulos dos feixes nos resultaria resultados mais constantes.
Conclusões:
Com base nos dados obtidos verifica-se que o comprimento de onda e a velocidade da luz mudam de acordo com o meio em que se encontram, e que é possível correlacionar a mudança de velocidade da luz entre materiais utilizando o índice de refração, o mesmo é valido para comprimentos de onda e o índice de refração.
A refração que ocorre com a mudança de meios pode gerar erros nas medições de comprimento de onda e velocidade da luz, e para evitar tal erro tanto a rede de difração quanto a tela deveriam estar imersas em água para que não ocorra refração na mudança de meios.
Também foi observado que quanto menores as distâncias entre fendas, maiores serão as distâncias dos pontos de máximas de interferência construtiva.