Difração Definição: Fenômeno que se produz quando as ondas qualquer que seja a sua natureza, encontram obstáculos ou aberturas cujas dimensões são da ordem.

Apresentação em tema: "Difração Definição: Fenômeno que se produz quando as ondas qualquer que seja a sua natureza, encontram obstáculos ou aberturas cujas dimensões são da ordem."— Transcrição da apresentação:

1 Difração Definição: Fenômeno que se produz quando as ondas qualquer que seja a sua natureza, encontram obstáculos ou aberturas cujas dimensões são da ordem de grandeza do comprimento de onda da luz (entre 10-6 m e 10-7 m) e que se traduz por perturbações na propagação destas ondas (contorno de obstáculos ou divergência a partir da abertura nestes obstáculos).

2 Difração A difração pode ser observada das seguintes formas:
A) Pela tendência de contornar os obstáculos, aparecendo na forma de franjas claras e escuras. B) Pela abertura do feixe depois de atravessar uma fenda estreita.

3 Difração A situação mais simples que podemos estudar é a difração produzida por um feixe de luz monocromática que atravessa uma fenda estreita. A característica da figura formada, que pode ser obtida facilmente com um feixe de laser, é uma região central clara, com intensidade máxima, ladeada por regiões claras e escuras. Figura formada por um feixe de laser que atravessa uma fenda estreita vertical.

4 Difração Na interferência de fendas duplas,determinamos os ângulos em que apareciam franjas claras. De forma análoga, é possível determinar para que ângulos aparecem no anteparo regiões escuras . Onde: comprimento de onda b - largura da fenda

5 Difração Exemplo 1: Dispõe-se de uma fonte de luz de comprimento de onda e dois ante-paros distintos com fendas simples. O anteparo I tem fenda de largura b = 0,050mm; o anteparo II tem fenda de largura b = 10mm. Utilizando um desses anteparos de cada vez, projetam-se numa tela, localizada a 1,0 m da fenda, duas figuras, uma para cada fenda. Determine a largura do claro de maior intensidade quando se usa a fenda do anteparo: a)I; b)II.

6 Difração Solução: Para cada fenda, a largura do claro de maior intensidade é aproximadamente a distância entre as franjas escuras correspondentes a n = ±1. Basta portanto obter os ângulos correspondentes e determinar a largura do claro, d, por trigonometria.

7 Difração Solução: a) Sendo e a largura da fenda do anteparo I. da expressão, obtemos correspondentes a n = +1 (primeiro ponto escuro):

8 Difração Sendo x = 1,0 m a distância da fenda ao anteparo, podemos obter os valores de L pelo triângulo retângulo sombreado. Então: Calculando a largura do claro central, em milímetros, obtemos:

9 Difração Solução: b) Sendo e a largura da fenda do anteparo II, da expressão obtemos o valor de correspondente a n = +1.

10 A largura do claro central calculada em milímetros, é:
Difração O valor de L é: A largura do claro central calculada em milímetros, é: Observação: Na situação I, a largura do claro central (24mm) é 480 vezes maior que a largura da fenda correspondente (0,050mm); na situação II, o claro central tem a mesma largura da fenda (10mm), ou seja, a difração praticamente não existe. É por isso que a difração da luz é difícil de ser observada - ela só aparece quando dispomos de fendas muito estreitas, de dimensões próximas às do comprimento de onda da luz que as atravessam.

11 Rede de difração - d é a separação entre as fendas
Redes de difração Uma extensão lógica da experiência de interferência por fenda dupla é aumentar o número de fendas de dois para um número N, muito maior. Um dispositivo, possuindo comumente muito mais fendas, é chamado uma rede de difração. Rede de difração - d é a separação entre as fendas

12 Redes de difração Exemplo 2: Dispõe-se de uma fonte de luz de comprimento de onda de 5, m e uma rede de refração de 4000 linhas por cm, colocada à frente de uma rede de difração. Determine os valores do ângulo teta correspondentes às três primeiras linhas brilhantes projetadas no anteparo.

13 Redes de difração Solução: Como a rede tem 4000 linhas por cm e nas redes de difração os espaços entre as fendas são idênticos, a largura de cada fenda é:

14 Redes de difração Solução: A linha de maior intensidade corresponde a franja de ordem zero, para a qual m = 0 , na expressão Como, neste caso, , esta é a linha que fica em frente à rede. As duas outras linhas, de primeira a segunda ordem, são os valores de corresponden- tes a m = ±1 e ±2.

15 Redes de difração Solução: Fazendo m = +1, obtemos a franja brilhante de primeira ordem: Para obter a segunda franja brilhante basta fazer m = +2.