Relatório Experimento 2: Ótica Ondulatória Instituto de Física Relatórios de Física Experimental IV Nota: /10 Um relatório por bancada, entregar no final da aula João Gabriel Barcelos dos Santos Luiz Guilherme Rocha Morais Nome:_____________________________ Nome:_______________________________ Gabriel Rodrigues Nome:_____________________________ Nome:_______________________________ Prof. ______________________ Dia da semana:_____________ Segunda Horário:____________ Pedro Henrique 10:00 / 12:00 Anexe todas as fitas mostrando o contorno dos máximos de difração ou interferência. 1)(1,5) Difração por fenda simples: Distância do suporte à parede próxima do laser l =________; 0,195 ± 0,001 m D=__________ 4,555 ± 0,050 m Dados experimentais (valor, incerteza e unidade): x(m=-1) Δθ incerteza Δθ 0,0001 m 0,034 ± 0,001 m -0,007 ± 0,001 m 7,46x10^-3 9,85x10^-4 746 ± 1 nm 0,0002 m 0,015 ± 0,001 m -0,006 ± 0,001 m 3,29x10^-3 9,93x10^-4 658 ± 1 nm 0,0003 m 0,010 ± 0,001 m -0,003 ± 0,001 m 2,20x10^-3 9,95x10^-4 660 ± 1 nm a x(m=1) λ 2) (0,5) Os valores do comprimento de onda λ estão compatíveis com o valor do ʎmedio = 688 R: Os valores não são compatíveis pois a discrepância é maior que 3 vezes a incerteza. ʎdado = 670 nm D = | ʎmedio - ʎdado | = 18 nm = 18δ fabricante? Justifique. 3)(0,5) Os seus dados confirmam uma relação de complementaridade? Explique. R: Sim, pois podemos observar uma constante entre a e Δθ, ou seja, quanto maior o a, maior será o Δθ para manter o mesmo ʎ constante. 4)(1,5) Interferência de fenda dupla: Parâmetro do fabricante: L =_____ mm 0,4 Distância entre fendas (centro a centro): d =_____ mm 0,6 Relatório Experimento 2: Ótica Ondulatória Distância do suporte à parede próxima do laser l =_________; 0,195±0,001 m D = _______________ 4,555±0,050 m Dados experimentais (valor, incerteza, unidade): m m/d x (máximos) (m-1) senθmax m/d m (m-1) x (máximos) senθmax -3 - 5000 -0,015 ± 0,001 m - (33 ± 9)x10^-4 -3 5000 0,015 ± 0,001 m (33 ± 9)x10^-4 -2 - 3333.33 -0,010 ± 0,001 m - (22 ± 9)x10^-4 2 3333.33 0,010 ± 0,001 m (22 ± 9)x10^-4 -1 - 1666.67 -0,005 ± 0,001 m 1 1666.67 0,005 ± 0,001 m (11 ± 9)x10^-4 - (11 ± 9)x10^-4 5) (1,0) Gráfico: senθmax x m/d Coeficiente angular, determinação de λ e discrepância com o valor do fabricante. É compatível? Justifique. ʎobtido = 660 ± 102 nm ʎdado = 670 nm D = | ʎobtido - ʎdado | = 70 = 0,69δ R: Os valores são compatíveis pois a discrepância é menor que 3x o erro. Nota: Gráfico feito no qtiplot e anexado no fim do relatório com resultados. Free Multi-Width Graph Paper from http://incompetech.com/graphpaper/multiwidth/ 6) (1,0 )Rede de Difração: linhas /mm Número de linhas da rede Nl /mm = 500 _____ Distância do suporte à parede próxima do laser l = 195 ± 1 mm ____ Dados experimentais (valor, incerteza e unidade): mλ mλ m (mm/linhas) x (máximos) senθmax m -2 - 11,09x10^-4 - 130 ± 1 mm - (0,5547 ± 1) 2 9,96x10^-4 112 ± 1 mm 0,4981 ± 1 -1 - 4,87x10^-4 - 49 ± 1 mm - (0,2437 ± 1) 1 4,21x10^-4 42 ± 1 mm 0,2106 ± 1 (mm/linhas) x (máximos) senθmax Relatório Experimento 2: Ótica Ondulatória 7) (1,0) Gráfico rede de difração: senθmax x mλ Coeficiente angular, determinação de Nl e discrepância com o valor do fabricante. É compatível? Justifique. α= NL = (500,17 ± 0,05) linhas/mm D = | NLdado - NL | = 0,17 = 3,4δ R: Os valores não são compatíveis, pois a discrepância é menor que 3x o erro, porém satisfatórios. Nota: Gráfico feito no qtiplot e anexado no fim do relatório com resultados. Free Multi-Width Graph Paper from http://incompetech.com/graphpaper/multiwidth/ 8) (1,0) Difração por um CD: Distância do CD à parede D’ = ______ 5,0 ± 0,1 cm Dados experimentais (valor, incerteza e unidade): m mλ -2 - 1340 nm -1 - 670 nm x (máximos) senθmax m mλ x (máximos) senθmax - (21,0 ± 0,1) cm - 0.9728 ± 0,0653 2 1340 nm 22,8 ± 0,1 cm 0.9768 ± 0,0673 - (6,0 ± 0,1) cm - 0.7682 ± 0,0362 1 670 nm 5,8 ± 0,1 cm 0.7574 ± 0.0359 Relatório Experimento 2: Ótica Ondulatória 9) (1,0) Gráfico CD: senθmax x mλ Determine o coeficiente angular, e determine Nl do CD. Calcule a área por bit Abit. α = N = (8,097 ± 1,163) x 10^5 cm-1 r = 1/N = (1,235 ± 0,2) x 10^-6 cm Abit = r^2 = (1,525 ± 0,002) x 10^-8 cm^2 Notas: Gráfico anexado no fim deste relatório Free Multi-Width Graph Paper from http://incompetech.com/graphpaper/multiwidth/ 10) (1,0) Determine as seguintes grandezas: 113 ± 3 cm2 12,0 ± 0,1 cm Diâmetro do CD = ____________ Área do CD ACD = _____________ 4,0 ± 0,1 cm Diâmetro da região central = ___________________ 12 ± 1 cm2 Área da região central Acentral= _____________________ 101 ± 3 cm2 Área de informação Ainfo = _____________________________ Quantidade de Informação codificada no CD I (em bytes) = ______________________ 700 mb Este resultado é compatível com o valor do fabricante? Justifique. I = Ainfo / Abit D = | Ndado - Nbytes | = 128 = 64000δ Abit = r^2 I = (101 ± 3) / (1,525 ± 0,002) x 10^-8 = (6621,238 ± 0,002)x10^8 Nbytes = I / 8 = (827,655 ± 0,002) x10^6 ytes = 828 mB R: Pelo método de comparação de resultados e com a incerteza obitda no resultado experimental, é possivel aferir que os resultados não são compatíveis de forma alguma, o que indica que houve algum erro sistemático durante a captura dos resultados aqui apresentados. Uma outra hipótese é que, ao realizar os calulos sequenciais até o valor final de Nbytes, a incerteza das medidas foi diminuindo, o que explica no numero na diferença entre os valores ser muito alto. 𝑥2 𝐷2 𝑎2 Ɵ2 𝛿 Ɵ² = ( (𝑥+𝐷)2 𝛿𝐷)² + ( (𝑥+𝐷)2 𝛿𝑥 )² 𝛿ʎ² = ( (𝑎+Ɵ)2 𝛿Ɵ)² + ( (𝑎+Ɵ)2 𝛿𝑎 )² Demais cálculos para obtenção das medidas indiretas são variações das duas formulas apresentadas acima. __________________________________________________________________________________