Difração Física

Objetivo O experimento visa o estudo dos fenômenos ondulatórios como a difração e interferência através da análise da largura de suas fendas (simples ou dupla) e da distância entre duas fendas.

Introdução teórica

Difração A propagação de uma onda se dá pela sua passagem em um anteparo (fenda com dimensões relacionadas ao comprimento de onda), tal fenômeno é denominado difração. A onda difratada se propagará em direções oblíquas a direção de incidência.

Difração por uma fenda simples A difração por uma fenda consiste em uma onda que atravessa uma abertura estreita de largura a e produzem a figura de difração, em uma tela de observação, que contem um máximo central e diversos máximos secundários. Estes obedecem a equação a seguir que evidência a separação dos mínimos (franjas escuras) através de um ângulo θ do eixo central.

onde: (1) a – largura da fenda; θ – ângulo do máximo central até o primeiro mínimo; λ – comprimento de onda da luz; m – ordem do mínimo (1 para o primeiro, 2 para o segundo, e assim sucessivamente, contando a partir do centro).

A figura 1(a) mostra esquematicamente uma onda com certo comprimento de onda λ encontrando uma fenda de largura a = 6,0λ se alarga após passar pela abertura. A figura 1 (b) ilustra a propriedade da difração: quanto mais estreita a fenda, maior é a difração.

Figura 1. Difração de uma onda em fenda simples. (Halliday & Resnick, 2009)

Interferência A interferência ocorre quando as ondas se sobrepõem. A onda resultante é obtida somando-se as amplitudes das ondas primárias em cada ponto do espaço. Dependendo da diferença de fase entre elas, a amplitude final pode ser maior ou menor do que as amplitudes originais, ou nula. (Oliveira, 2010)

Interferência em fenda dupla Um dos primeiros cientistas a realizar experiências de luz de interferência foi Thomas Young. Este realizou um experimento que consiste em emitir uma onda incidente sobre a fenda S0 que difrata a mesma