Estudo da difracção

TÓPICOS DE FÍSICA MODERNA
2012/2013
Trabalho Prático Nº2

Estudo da Difracção

Mariana Gomes Leal Nº 2012138251

1.Resumo da Experiência
Esta experiência pretende determinar o valor do comprimento de onda de uma luz monocromática (laser) e, com esse valor, determinar uma aproximação da distância d entre as pistas de um CD, recorrendo a conhecimentos sobre fenómenos de interferência e difracção da luz.

2. Introdução Teórica
Uma rede de difracção é um dispositivo que tem múltiplas fendas ou ranhuras paralelas, equidistantes e da mesma largura. Um feixe de luz que incide nesta rede é difractado e os raios provenientes das diversas fendas interferem formando uma figura de intensidade variável. Neste trabalho prático utilizaremos dois tipos de redes de difracção: uma rede de difracção convencional (com determinado número de linhas N por mm) e um CD.
Para percebermos esta experiência temos de estar familiarizados com os conceitos de ‘Interferência’. Interferência é um fenómeno específico para ondas, e pode ser ou construtiva ou destrutiva; construtiva quando duas ondas se adicionam ao sobreporem-se num dado ponto do espaço, e destrutiva caso se subtraiam.
Estudemos a seguinte imagem:
Se um feixe de luz monocromática (fonte F) atravessar a rede de difracção, cujas fendas estão separadas pela distância d, a luz espalhada atingirá a parede, que se encontra a uma distância L da rede. Para que no ponto P ocorra uma interferência construtiva caracterizada por uma franja de luz, as ondas luminosas que se espalharam a partir das fendas A e B devem estar em fase.
No entanto, essas ondas caminham distâncias diferentes, como mostram os raios que partem das fendas na figura. Então, para que estejam em fase, a diferença de caminhos percorridos, Δ, deve ser múltipla inteira de λ, o comprimento de onda da luz, isto é, λn=Δ, sendo n um número natural qualquer.

O ângulo θ corresponde ao ângulo de desvio do ponto P onde aparece a franja de luz em relação ao máximo