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DIFRAÇÃO E INTERFERÊNCIA Carlos Augusto Ferreira dos Santos RU: 2149707 Centro Universitário Uninter Guaratinguetá SP Resumo: Abordaremos aqui a difração e a Interferência, onde a Difração entenderemos sobre a Capacidade das ondas de contornar obstáculos, já a Interferência é o fenômeno que ocorre em virtude do encontro simultâneo de duas ondas que se propagam no mesmo meio, essa atividade vai basear-se em experimentos realizados no laboratório virtual Algetec da UNINTER. Introdução: Serão apresentadas agora as tabelas dos dois quatro experimentos aqui proposto, sendo a Fenda Única e as Fendas duplas 1, 2 e 3, tabelas que ajudaram a realizar os cálculos propostos pelos exercícios. TABELA DE DADOS 1 LARGURA DA ABERTURA MÍNIMO DISTANCIA Y FIO DE 60NM M1 1,25 cm M2 3,5 cm M3 6 cm M4 8,25 cm M5 10,75 cm M6 13,25 cm TABELA DE DADOS 2 LARGURA DE ABERTURA MÍNIMO DISTANCIA Y FENDA DUPLA 1 M1 2,5 cm M2 7 cm M3 11,5 cm M4 16,5 cm M5 22 cm M6 15 cm FENDA DUPLA 2 M1 1,5 cm M2 4,25 cm M3 7 cm M4 10 cm M5 12,5 cm M6 15 cm FENDA DUPLA 3 M1 1,5 cm M2 4,25 cm M3 7 cm M4 10 cm M5 12,5 cm M6 15,25 cm Procedimento experimental Análise dos Resultados e Conclusões Difração em fio de cabelo 1 – Pela observação das figuras de difração e dos resultados da tabela de dados 1, como o espaçamento entre as franjas varia com a espessura do fio de cabelo? As observações nos mostra quanto maior for o diâmetro do fio de cabelo maior será as variações de espaçamento. 2 – Com base na geometria, escreva uma expressão para calcular o ângulo formado entre a direção do feixe central e a direção de cada mínimo. Estes ângulos são calculados considerando que a direção do feixe em cada mínimo, a direção do feixe no máximo central (distancia D) e a distância dos mínimos no anteparo y formam um triangulo retângulo. Senθ=Y/0.2 Sendo que D=0.2, dado do exercício Y será as distâncias calculadas. 3 – Com base na óptica física, escreva uma expressão para calcular o ângulo formado entre a direção do feixe central e a direção de cada mínimo devido a difração. Senθ=Y/0.2 Sendo que D=0.2, dado do exercício Y será as distâncias calculadas. 4 – Combine as expressões dos itens anteriores de forma a resultar uma equação para a distância entre os mínimos em função da ordem destes mínimos. Lembre-se que para θ pequeno medidos em radianos vale a aproximação sen= θ=tanθ. 5 – Usando os resultados para o fio de cabelo na tabela de dados 1 faça o gráfico representando a ordem dos mínimos (m) no eixo horizontal e a separação entre os mínimos y (em metros) no eixo vertical. Qual o significado físico dos coeficientes deste gráfico? Olhando para os dados da tabela do experimento acima, temos um padrão de espaçamento entre um máximo e outro, após o primeiro para o segundo. 6 – Ajuste uma reta aos pontos medidos e determine a sua equação. Senθ=Y/0.2/2 7 – A partir deste resultado calcule a largura do fio de cabelo. m=d/a m=a medida do primeiro máximo D=Lambida a= valor do fio a=7x10-9/1.25= 5.6 Nm Constatado uma pequena variação, de 0.4 Nm do valor dado do quadro 1 Interferência em fenda dupla 1 – Como padrão de interferência em fenda dupla se diferencia do padrão obtido para a fenda simples? A diferença é a interferência da fenda dupla que se sobrepõem aos efeitos da difração da fenda única 2 – Com base na geometria, escreva uma equação para calcular o ângulo formado entre a direção do feixe central e a direção de cada mínimo. Estes ângulos são calculados considerando que a direção do feixe em cada mínimo, a direção do feixe no máximo central (distância D) e a distância dos mínimos no anteparo formam um triângulo retângulo. Senθ=Y/0.2 Sendo que D=0.2, dado do exercício Y será as distâncias calculadas. 3 – Com base na óptica física, escreva uma expressão para calcular o ângulo formado entre a direção do feixe central e a direção de cada mínimo devido à interferência. Senθ=Y/0.2 Sendo que D=0.2, dado do exercício Y será as distâncias calculadas. 4 – Combine as expressões dos itens anteriores de forma a resultar uma equação para distância entre os mínimos em função da ordem destes mínimos. Lembre-se que para ângulos θ pequenos vale a aproximação θ≈ θ ≈ senθ. m1 m2 m3 m4 m5 m6 0 2 4 6 8 10 12 14 5 – Usando os resultados para a fenda dupla I na tabela de dados 2, faça um gráfico representando a ordem dos mínimos m no eixo horizontal e a separação entre os mínimos y (em metros) no eixo vertical. Qual o significado físico dos coeficientes angular e linear deste gráfico? 6 – Ajuste uma reta aos pontos medidos e determine a sua equação. Senθ=Y/0.2/2 7 – A partir deste resultado calcule a separação da fenda dupla I. m=d/a m=a medida do primeiro máximo D=Lambida a= medido a=7x10-9/2,5= 2,8 Nm 8 – Repita os passos anteriores para a fenda dupla II e fenda dupla III. m=d/a m=a medida do primeiro máximo D=Lambida a= medido a=7x10-9/1,5= 4,66 Nm para a Fenda dupla II a=7x10-9/1,5= 4,66 Nm para a Fenda dupla III Conclusão: Podemos concluir que quando variamos as intensidades das luzes, as distâncias em que elas se encontram de determinados pontos e as espessuras que os pontos, e ou os ângulos estão, tudo isso pode determinar o quão grande será as franjas, e a visibilidade que será possível alcançar a olho nu ou eté mesmo com outras formas de visualização. REFERENCIAS:TIPLER, Paul. A. Física. 4ª ed. vol. 3. LTC, 2000. m1 m2 m3 m4 m5 m6 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3