AL 3.2 comprimento de onda e difração

Question 1

objetivos da AL:
analisar o fenomeno de … que incide numa … ou num …
determinar o … de uma luz monocromatica

Answer 1

• difração de uma luz
• fenda simples (de abertura variável)
• sistema de muitas fendas
• comprimento de onda

Question 2

a difração eh um fenomeno que permite que uma onda atravesse fendas ou contorne obstaculos, sendo mais notória ou apreciavel quando estes apresentam dimensoes da mesma ordem de grandeza do comprimento de onda que, para a luz visivel, eh a OG 10^-6 m
a difração eh explicada pelo principio de Huygens segundo o qual os pontos de uma fenda ou de um obstaculo sao atingidos pela frente de onda, estes tornam-se fontes de onda secundarias que mudam a direção de propagação da onda principal

Question 3

considerando que uma radiação monocromatica de uma fonte simples distante atravessa uma fenda estreita e eh, posteriormente, intercetada por um alvo, a imagem apresentada no alvo eh formada por um maximo central largo e intenso, e uma serie de maximos mais estreitos e menos intensos dos dois lados do maximo central, designados por maximos sedundarios
para um dado comprimento de onda, a largura do maximo central varia inversamente com a largura da fenda

Question 4

quando existe mais do que uma fenda (por ex, uma fenda dupla), em cada uma delas existira um fenomeno semelhante de difração
são assi criadas duas ondas a partir de cada fenda que se iram sobrepor criando interferencia construtiva ou destrutiva o que resulta em zonas de franja clara ou escura, respetiavmente
a medida que aumenta o numero de fendas por unidade de comprimento, os pontos luminosos aparecem mais espaçados

Question 5

se a luz atravessar uma fenda com um orificio muito pequeno, surgem efeitos de sobreposição (interferencia) das ondas difratadas, originando os padroes de difração/interferencia

Question 6

se duas ondas, depois de atravessarem uma fenda, se encontrarem, em fase, num ponto de um alvo colocado a uma certa distancia de fenda, sobrepõem-se e as suas amplitudes adicionam-se (interferencia construtiva)
mas se chegarem ao alvo em oposições de fase, da sobreposição resulta cancelamento das suas amplitudes e o resultado eh uma zona escura (interferencia destrutiva)

Question 7

se a luz atravessar multiplos orificios, o fenomeno de interferencia pode provocar um maior numero de zonas/pontos luminosas
eh o que acontece quando atravessa uma rede de difração
uma rede de difração eh um conjunto elevado de linhas ou fendas paralelas, todas com a mesma largura e com a mesma distancias entre os inicios de duas linhas consecutivas

Question 8

uma luz incide numa rede de difração em que duas fendas consecutivas distam d, cada raio sofre um desvio θ da sua direção i (difração), e atingem o alvo P (determinada pelo angulo θ)
para atingir esse ponto as ondas provenientes de cada uma das fendas irão percorrer distancias diferentes; se a diferença entre essas distancias for igual a um numero inteiro de comprimentos de onda, os ondas chegarão a P em fase e a intensidade da luz em P, será maxima

Question 9

o padrao de interferencia obtido num alvo colocado a uma distancia L da rede apresenta maximos de intesidade luminosa em diversas posições, sempre que a diferença de trajeto entre os raios provenientes de duas fendas adjacentes (r2 - r1) for igual a um numero inteiro (n = 0, 1, 2…) de comprimento de onda λ
deste modo, para os maximos de interferencia, verifica-se a relação …

Answer 9

• a
• n x λ = d x sinθ

Question 10

significado e como calcular as incognitas de n x λ = d x sinθ
n …
λ …
d …
sinθ …

Answer 10

• numero inteiro que indica a ordem do maximo, n=0 ponto luminoso na direção perpendicular à rede, n=1(maximo de primeira ordem) pontos luminosos mais proximos ao ponto central etc; tambem indica quantos comprimentos de onda diferem os raios incidentes num maximo luminoso
• comprimento de onda da luz incidente
• distancia entre duas fendas consecutivas; unidade de medida / nº linhas por unidade de medida
• angulo entre a direção perpendicular à rede e a direção da linha que une o ponto de incidencia do feixe na rede de difração ao ponto luminoso(maximo) de ordem n; d entre o feixe de ordem n=0 e o feixe em estudo / d entre a fonte de luz e o alvo

Question 11

formula para o comprimento de onda tendo em conta o maximo de primeira ordem: …

Answer 11

n x λ = d x sinθ, n=1
λ = d x sinθ
λ = d x a / hipotenusa
λ = d x a / √(a² + L²)
sendo “a” a distancia na parede alvo entre o maximo luminoso de direção perpendicular e o maximo luminoso de ordem n=1
e L a distancia entre o feixe difratado e a parede alvo

Question 12

6 materiais e equipamentos utilizados …

Answer 12

• banco de ótica
• laser
• fenda de abertura variavel
• redes de difração
• anteparo (aka alvo, aka parede)
• fita metrica
• regua

Question 13

procedimentos relevantes:
os anteparos com as fendas ou redes de difração devem ser colocados na … , com o feixe de laser a incidir … ; o alvo deve ser colocado na … ; repetir as medições para no minimo … valores de distancia entre o ponto de difração do feixe incidente e o anteparo(parede)

Answer 13

• vertical
• perpendicularmente
• vertical
• 5