Relatório da atividade prática - Polarização da Luz

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS 
INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS 
DEPARTAMENTO DE FÍSICA 
 
 
 
 
 
 
Relatório da atividade prática: Polarização da Luz 
 
 
 
 
Gabriela Soares Dias 
Hosana Maria Alves Pereira 
 
Disciplina: Física Experimental: Ondas e Óptica 
Professor: Gustavo Almeida Magalhaes Safar 
 
 
 
 
 
 
Belo Horizonte, 15 de Fevereiro de 2021. 
1. PROCEDIMENTOS 
Primeiramente procurou-se verificar a Lei de Malus, com o auxílio de dois 
polarizadores, posicionados paralelamente um ao outro, um laser e um fotômetro. 
Ajustando-se o ângulo entre os polarizadores foi possível controlar a intensidade da luz 
transmitida. 
Após, utilizando-se um polarizador, um laser, uma placa de acrílico e um transferidor, 
mediu-se o Ângulo de Brewster, girando a placa de acrílico até o ângulo em que a luz 
refletida desaparecesse. 
 
2. RESULTADOS 
 
Registrou-se o ângulo θ entre os dois polarizadores e a intensidade da luz obtida. 
Calculado o quadrado do cosseno dos ângulos, os valores foram plotados em um 
gráfico, que possibilitou a obtenção da intensidade luminosa máxima, conforme a 
equação 𝐼 = 𝐼𝑚á𝑥 cos
2 𝜃. 
 
 
 
 Observações qualitativas 
 
 Com um polarizador na frente dos olhos, observe a luz emitida por uma lâmpada 
incandescente ou fluorescente. Em seguida, gire o polarizador em torno da direção 
perpendicular ao seu plano. Descreva o que foi observado e explique. 
A intensidade da luz não variou, visto que a luz emitida pela lâmpada é não polarizada, 
ou seja, possui componentes em todas direções transversais possíveis, podendo ser 
decomposta tanto em uma componente de polarização vertical quanto em uma 
componente de polarização horizontal. 
Gráfico 𝑰𝒙 × 𝐜𝐨𝐬
𝟐 𝜽 
Ajuste polinomial: y = Ax + B 
B (y-intercept) = -
3,80984998466593 ± 
3,21484021702171 
A (slope) = -
217,180300030668 ± 
5,16444360324744 
 
Tabela 1: 
Dados 
experimentai
s 
 
Tabela 2 
 
Valor Incerteza Unidade 
𝐼𝑚á𝑥 217,18 5,16 arb. 
n 1,66 5,82 adim. 
 
Tabela 3: 
dados obtidos 
experimental
mente 
 
Valor Incerteza Unidade 
𝜃𝑏 59,0 3,0 ° 
 Agora, observe a mesma lâmpada através de dois polarizadores paralelos. 
Mantenha um deles fixo e gire o outro. Descreva o que acontece com a intensidade 
da luz que você observa e explique o que ocorre. 
Conforme o ângulo entre os polarizadores aumenta, a intensidade da luz diminui. 
Quando o ângulo é igual a 90°, a intensidade da luz é mínima. 
 Observe, através de um polarizador, a luz refletida por uma superfície qualquer. Gire 
o polarizador. Descreva o que acontece com a intensidade da luz que você observa 
e explique. 
A intensidade da luz diminui quando os raios passam pelo polarizador, e se mantém 
constante ao girá-lo. Isso ocorre porque a polarização não muda, porém os raios de luz 
mudam de direção. 
 Polarização por absorção seletiva 
Sobrepondo a equação 𝐼 = 𝐼𝑚á𝑥 cos
2 𝜃 com o ajuste polinomial utilizado para a 
obtenção da reta: 
𝐼𝑚á𝑥 = 𝐴 → 𝐼𝑚á𝑥 = 217,18 
 Polarização por reflexão 
Com base na Lei de Snell, tem-se que o índice de refração pode ser calculado por 
tan 𝜃𝑝 = 𝑛. Através do valor de 𝜃𝑝 dado: 
tan 𝜃𝑝 = 𝑛 → tan(59°) = 𝑛 → 𝑛 = 1,66 
𝜕𝑛
𝜕𝜃𝑝
= 
𝜕(tan 𝜃𝑝)
𝜕𝜃𝑝
→ 
𝜕𝑛
𝜕𝜃𝑝
= sec2 𝜃𝑝 = 3,77 
∆𝑛 = √(
𝜕𝑛
𝜕𝜃𝑝
)
2
× (∆𝜃𝑝)
2
→ ∆𝑛 = √(3,77)2 × (3)2 → ∆𝑛 = 5,82 
 
 Com base na Lei de Snell, demonstre que, quando um feixe de luz, propagando-
se no ar, incide sobre a superfície de um material que tem índice de refração n, 
o ângulo de Brewster é dado por tan 𝜃 = 𝑛 
𝜃𝑏 + 𝜃𝑟 = 90 
𝑛1 sin 𝜃𝑏 = 𝑛2 sin 𝜃𝑟 → 𝑛1 sin 𝜃𝑏 = 𝑛2 sin(90 − 𝜃𝑏) → 𝑛1 sin 𝜃𝑏 = 𝑛2 cos 𝜃𝑏 → tan 𝜃𝑏 =
𝑛2
𝑛1
 
𝜃𝑏 = tan
−1 (
𝑛2
𝑛1
) 
Para 𝑛1 = 1 e 𝑛2 = 𝑛  𝑡𝑎𝑛 𝜃𝑝 = 𝑛 
 Suponha que um feixe de luz que incide em uma superfície esteja polarizado em 
um plano perpendicular a essa superfície. Nessa situação, qual é a intensidade 
da luz refletida quando o ângulo de incidência for igual ao ângulo de Brewster? 
Quando o ângulo de incidência é igual ao ângulo de Brewster, a intensidade é igual a 
zero. 
3. CONCLUSÃO 
 Com a realização do experimento foi possível verificar a validade da Lei de Malus, 
com a intensidade máxima obtida superando a maior parte das intensidades medidas, 
com exceção da primeira, o que pode ser explicado pela alta incerteza da medida. 
 O cálculo do índice de refração, por sua vez, apresentou resultado satisfatório, se 
aproximando bastante do valor encontrado na literatura e comprovando o valor dado 
para o ângulo de Brewster.