Alexandre Suaide Ed. Oscar Sala sala 246 ramal 7072

1. Introdução às Medidas em Física Bloco I, 4a Aula (05/04/2005)http://dfn.if.usp.br/~suaide/fap0152 Alexandre Suaide Ed. Oscar Sala sala 246 ramal 7072

2. Objetivos • Como medir comprimentos inacessíveis com instrumentos comuns (régua, trena, paquímetro, etc)? • Medidas indiretas • Usar fenômenos físicos ou propriedades geométricas onde a medida que quer-se efetuar esteja relacionada ao fenômeno observado. • Fenômeno da difração da luz para medida de comprimentos pequenos

3. Luz: um tipo de onda • O que são ondas? • Uma onda é uma transmissão de um sinal, de um ponto a outro, com uma velocidade bem definida • Não há transporte de matéria, somente energia.

4. Tipos de ondas • Mecânicas: som, mola, etc. • Eletromagnéticas: luz, rádio, etc.

5. Algumas propriedades básicas das ondas • Freqüência ( f ) • Número de oscilações por unidade de tempo • Em geral, utiliza-se o hertz (Hz) que significa “oscilações por segundo” • Comprimento de onda ( l ) • Distância (espacial) entre dois pontos de igual intensidade da onda • Amplitude • Intensidade da onda l velocidade Comprimento de onda freqüência

6. Difração: o que é? • Como um espectador, atrás de uma porta, por exemplo, é capaz de ouvir um som?

7. Difração: o que é? • Como um espectador, atrás de uma porta, por exemplo, é capaz de ouvir um som? • Difração • Fenômeno comum com todos os tipos de ondas • Desvio sofrido por uma onda ao se deparar com um obstáculo de dimensões similares ao comprimento de onda. • A onda se espalha em torno desse objeto como se o mesmo fosse uma nova fonte de emissão da onda • Se a dimensão do objeto for muito maior (ou menor) que o comprimento de onda, não ocorre difração.

8. Difração só ocorre quando as dimensões do obstáculo forem comparáveis ao comprimento de onda • Quem você ouve primeiro?

9. A luz é uma onda, logo sofre difração • Luz é uma onda eletromagnética • Comprimentos de onda • Desde alguns metros (ondas de rádio) até dimensões nucleares (raios gama) • Luz visível • ~400-800 nm

10. Difração da luz por uma fenda • A dimensão do obstáculo (fenda) deve ser compatível com o comprimento de onda • Da ordem de mm

11. Difração da luz • Um dos efeitos visíveis da difração da luz é a interferência das várias frentes de onda, que geram um padrão de claro e escuro em um anteparo colocado no caminho da luz. • Interferência construtiva e destrutiva

12. Difração da luz • Fazendo um gráfico da intensidade pode-se tornar o efeito mais claro • A distância entre pontos de claro e escuro é proporcional ao comprimento de onda da luz e inversamente proporcional ao tamanho do obstáculo. • Com isso, podemos medir o tamanho do obstáculo !!

13. Difração da luz • A posição do primeiro mínimo () será dada por: • Se o anteparo está a uma distância D do objeto a ser medido D L1 Ou, no caso do k-ésimo mínimo L2

14. Atividades da aula • Realizar a experiência proposta na apostila, página 36. • Perguntas Q1-43 à Q1-46 • IMPORTANTE: Note que as atividades não se resumem apenas a responder as perguntas. Tente explicar as suas atividades de forma clara e concisa descrevendo os passos da montagem experimental, tomada e análise de dados.