MEDIDA DO COMPRIMENTO DE ONDA DE UM LASER

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INSTITUTO FEDERAL DO PARANÁ
LICENCIATURA EM FISÍCA
EMANUELLY STHEFANNY LOPES
MAYK BITTENCURT HARKATRIN
	
EXPERIMENTO VI - LABORATÓRIO DE FÍSICA IV
MEDIDA DO COMPRIMENTO DE ONDA DE UM LASER
TELÊMACO BORBA
2018
SUMÁRIO
1.INTRODUÇÃO..................................................................................................1
2.	FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA	2
2.1.	THOMAS YOUNG	2
2.2.	DIFRAÇÂO	2
3.	MATERIAIS E MÉTODOS	5
3.1.	MATERIAIS	5
3.2.	MÉTODOS	5
4.	DISCUSSÃO DOS RESULTADOS	6
5. CONCLUSÃO	7
6.	REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS	8
 
1. INTRODUÇÂO
	O experimento tem por objetivo estudar o comportamento de um feixe luminoso de um laser quando passado por duas fendas, onde podemos identificar que a luz tem propriedades de ondulatória.
	Será analisado o valor do comprimento de onda luminosa e verificar se encontrasse no espectro visível. Utilizaremos os princípios de Huygens, onde as ondas que passam por anteparo com fendas, se propagam de maneira onde seus mínimos são ondas luminosas destruídas e seus máximos são ondas luminosas somadas. 
2. FUNDAMENTAÇÂO TEÓRICA
2.1. THOMAS YOUNG
	O físico, médico e egiptólogo britânico Thomas Young nascido em Milverton, Reino Unido no dia 13 de julho de 1773, foi casado com Eliza Maxwell de 1804 até 1829, mês ano em que veio a falecer em Londres, Reino Unido, e se formou na Escola de Medicina da Universidade de Edimburgo (1794-1795). Em 1801 foi nomeado professor de filosofia natural do Royal Institution.
	Uma das suas principais teorias foi contraria a afirmação do estudo de Isaac Newton que dizia que a luz era composta de “corpúsculos” e seguia as mesmas leis de movimento de um corpo extenso. 
	Utilizando uma caixa fechada, e inserido nela duas pequenas fendas por onde se pudesse passar um feixe luminoso, quando olhado um visor feito na caixa seria possível visualizar a luz projetada dentro da caixa, refletida em uma das paredes internas. Onde o feixe de luz obteve um comportamento de onda, podendo ser observado mais de dois feixes de luz no interior da caixa, como ondas se propagam através de frequência e intensidade, a crista de uma onda atingisse outra crista então esse feixe luminoso seria mais intenso, caso essa crista se encontrasse com um vale, então as duas se anulariam. A luz atingida no fundo da caixa é chamada de padrão de interferência.
2.2. DIFRAÇÂO
	Um dos fenômenos de ondulatória chamado de difração estuda a capacidade de uma onda que se propaga em um meio podendo contornar obstáculos definido pelo Princípio de Huygens.
	 Quando uma onda se choca contra uma barreira que tenha uma fenda, com dimensões próximas ao seu comprimento de onda, a parte da onda que atravessa a fenda, elas tornam-se circulares, atingindo assim toda a região após o obstáculo. 
Figura 1: Difração em uma fenda
A partir de uma fenda de largura a, pode ser dividida em n trechos de extensão x. Cada um do trecho tem a função de prover ondas secundárias de Huygens, produzindo a perturbação ondulatória, no ponto P, cuja posição no anteparo pode ser expressa em função do ângulo θ, para cada disposição do conjunto.
Figura 2: Difração por fenda única
	Uma perturbação gerada por uma onda, provem faixas adjacentes, apresentam em P uma diferença de fase que se constante .	
Figura 3: Difração por fenda dupla interferência
	Se a distância (d) for muito menor do que (L), podemos encontrar a diferença da distância percorrida pelo percurso da onda, que podemos calcular pela seguinte equação:
	Se a diferença de percurso entre o raio luminoso da primeira e da segunda fenda, então:
	Para interferência construtiva é se a diferença de percurso do raio luminoso, deverá ser igual a múltiplos inteiros de comprimentos de onda onde temos a equação:
	Para interferência destrutiva ocorre quando a diferença de percurso do raio luminoso deve ser igual a semi-inteiros de comprimento de onda, portanto a equação fica da seguinte maneira:
	
3. MATERIAIS E MÉTODOS
3.1. MATERIAIS:
Materiais utilizados no experimento:
· 	01 Lanterna Laser;
· 01 Barramento com escala milimetrada e sapatas niveladoras;
· 01 Cavaleiro com aba alinhadora, fixação magnética e 02 manípulos fixadores;
· 01 Mesa de suporte acoplável e cavaleiro;
· 01 Painel óptico com disco de Hartl, haste, tripé e sapatas niveladoras;
· 01 Régua de fixação magnética 350 – 0 – 350 mm, div: 1 mm; 
· 01 Rede de difração de 1000 fendas/mm.
3.2. MÉTODOS
	Primeiramente posicionamos o laser com aparte frontal alinhada à marca 0 – A do barramento, colocamos o cavaleiro magnético sobre o barramento, e com a primeira fenda da mesa no suporte na marca de 0 mm da escala central.
	Em seguida posicionamos o painel óptico à direita do barramento, de maneira que interceptasse o feixe luminoso central. Colocamos a régua de fixação magnética horizontalmente sobre o painel óptico. E encaixamos a rede de difração na primeira fenda da mesa suporte.
	Começamos o procedimento ligando o laser e projetamos a luz sobre a régua horizontal, foi observado os pontos luminosos sobre a régua horizontal, ajustamos para que o zero (ponto 0) da escala de régua, fazendo que coincida com o meio da região do máximo central. Deixando alinhado o painel óptico de forma que a escala da régua esteja perpendicular ao barramento.
	Anotamos a distância (OP), entre a marca no ponto P e o ponto O que está no meio da região do máximo central. E anotamos também a distância (L) que separa a rede de difração do ponto O.
4. DISCUSSÂO DE RESULTADOS
	Foi observado pelo experimento, que ao passar um feixe de laser luminoso por uma dupla fenda de comprimento aproximando ao comprimento de onda do feixe luminoso, esse feixe é dividido em mais de um ponto luminoso, onde foram observados três pontos luminosos no procedimento realizado.
	Para calcularmos o comprimento de onda deixe feixe luminoso utilizaremos a seguinte equação:
	 corresponde ao comprimento de onda do feixe luminoso.
	d corresponde a distância entre as fendas
	m corresponde a número inteiro de ondas
	 corresponde ao ângulo formado entre os dois feixes luminosos
	
	Determinamos o comprimento de onda do feixe luminoso do laser a partir dos máximos de primeira ordem.
	Com a distância (L) de 0,12 m e com a distância (d) entre as fendas de m, e com a distância (OP) de 0,1 m sendo a distância entre os pontos luminosos, podemos encontrar a menor o valor do comprimento de onda.
	Encontramos os seguintes valores e mostramos na tabela a seguir:
Tabela 1: Valores calculados para o comprimento de onda
	A frequência obtida é de m, dentro do espectro de luz visível. 
5.CONCLUSÃO:
	Através desse experimento, podemos concluir que, um feixe luminoso ao passar por uma rede de difração, se separa em outros feixes luminosos, e através desse experimento é possível descobrir o comprimento de onda do feixe luminoso. 
	O comprimento de onda encontrado foi de m, dentro do espectro da luz visível. Os eventuais erros ocorridos do experimento, podem ter sido ocasionados por erro de medição e precisão dos equipamentos.
	 
6.REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
HEWITT, Paul G. Física conceitual [recurso eletrônico] / Paul G. Hewitt ; tradução: Trieste Freire Ricci ; revisão técnica: Maria Helena Gravina. – 12. ed. – Porto Alegre : Bookman, 2015.
<https://www.sofisica.com.br/conteudos/Ondulatoria/Ondas/difracao.php>
Acessado em 01/10/2018
<https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-difracao.htm>
Acessado em 01/10/2018
<https://mybigtoe.com.br/experimento-dupla-fenda-quantica/>
Acessado em 01/10/2018
<http://fisicaevestibular.com.br/novo/ondulatoria/ondas/interferencia-luminosa-experimento-de-young/>
Acessado em 01/10/2018
<https://www.youtube.com/watch?v=m5X0d3VBRxU>
Acessado em 01/10/2018
<https://pt.wikipedia.org/wiki/Experi%C3%AAncia_da_dupla_fenda>
Acessado em 01/10/2018
Quantidade
Constante de 
rede d (nm)
OP (m)L (m)OP² + L²
Valor1,60,10,120,02440,640,0000064
���ߠൌ�ܱܱܲܲଶ൅ܮ;�Oൌ��Ǥ���ߠ�
Planilha1
		Quantidade	Constante de rede d (nm)	OP (m)	L (m)	OP² + L²
		Valor	1.6	0.1	0.12	0.0244	0.64	0.0000064