Interferencia e difração da luz

Páginas: 6 (1377 palavras) Publicado: 27 de maio de 2011
CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS

Engenharia de Materiais

Disciplina: Laboratório de Física II

Título da experiência: Interferência e Difração da Luz

Autoras: Bruna Ornelas

Marcela Almeida Costa

Objetivos da Experiência:

• Analisar padrões de difração e de interferência da luz;

• Determinar a largura e a distância entrefendas a partir dos padrões de interferência e de difração produzidos por elas;

• Determinar a espessura de um fio de cabelo analisando o padrão de difração que ele produz.

Material utilizado:

• Laser;

• Lâmina com fendas e orifícios de várias dimensões;

• Suporte para lâmina;

• Anteparo;

Parte Experimental e Discussão:

Introdução:

Interferência edifração são fenômenos de natureza ondulatória, e essa natureza evidencia-se quando compara-se seu comprimento aos obstáculos e aberturas a sua frente.

Caso duas ondas se encontrem em fase, a onda resultante possui amplitude igual á soma da amplitude das ondas iniciais- interferência construtiva. Quando não encontram-se em fase, a amplitude é a diferença das amplitudes das ondas iniciais-interferência destrutiva.

• Experimento de Young – Interferência em Fenda Dupla

Estabeleceu à natureza ondulatória da luz – só ondas interferem ou dilatam.

Nesse experimento, uma onda plana incide sobre uma placa opaca, com duas fendas estreitas e, difrata-se em cada fenda divergindo-se radialmente (Figura 1).

[pic]

As ondas interferem-se construtiva e destrutivamente.Observa-se no anteparo regiões onde a intensidade luminosa é máxima e onde ela é mínima.

Na figura abaixo está representada uma onda plana que incide sobre uma placa com duas fendas, nela está representada a separação (a) entre as fendas e a distancia (L) entre a placa e o anteparo.

Considerando o ponto P, se as ondas chegarem em fase a este ponto, a diferença entre as distanciaspercorridas pelas ondas, será igual a um numero inteiro de comprimento de onda. Se por outro lado, a diferença entre as distancias é um número impar de meios comprimentos de ondas, as ondas chegam foram de fase em P.

Fora de fase a intensidade de luz é mínima e em fase a intensidade de luz é máxima.

[pic]
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Se L>>>a, as retas F1P e F2P são praticamente paralelas e a diferença entre essasduas distancias é ~ a sen Θ. E as condições:
1) Máximos: a senΘ = mλ , m=1,2,3...
2) Mínimos: a sen Θ = (m + v2) λ

• Difração em fenda simples

Na figura seguinte está representada uma onda plana que incide sobre uma placa opaca com uma fenda. Se a fenda é da ordem do comprimento de onda da luz, observa-se no anteparo regiões claras e escuras. Esse efeito pode ser analisado deacordo com o modelo de Huygens- cada porção da fenda atua como uma fonte de luz onde partem emissões de luz que chegam ao anteparo em fase e em fora de fase.

[pic]

Condição para haver mínimo de difração:

A senΘ = mλ, m= 1, 2, 3, ...

A intensidade da luz é dada em função de a por

I(Θ) = Im ( sen (πaΘ/y)) / (πaΘ/y) (3)

a= largura da fenda
Im= Intensidade máxima

Verifica-se que com base na equação 3, o centro padrão Θ=0 é o ponto de intensidade máxima, pois

I(Θ) = Im ( sen (πaΘ/y)) / (πaΘ/y) e limΘ→0 = (sen x) /x ( valor máximo para senos), portanto I(Θ) é máximo.

• Difração de fenda múltipla :
[pic]
.
Fig. Difração de N fendas de largura b período d  a linha serrilhada representa afunção de difração  (sinβ/β)2

• Figuras de difração produzidas por diferentes números de fendas:

[pic]
 

• Princípio de Babinet :

O padrão de difração observado quando a luz incide sobre uma abertura de qualquer forma é o mesmo do que quando a luz incide sobre um objeto que é o complemento da abertura. Esse resultado não se aplica a pontos situados no centro de...
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