Difração e interferência
1. Introdução
No experimento aqui descrito, utilizamos as propriedades ondulatórias da luz para comprovar as relações entre máximos e mínimos e a largura das fendas, bem como o espaçamento entre fendas duplas.
Quando usamos uma fonte de luz coerente (um laser, por exemplo) incidente em uma fenda simples, observamos o fenômeno da difração. Quando utilizamos, ao invés da fenda simples uma fenda dupla no arranjo experimental, notamos que ao fenômeno da difração somam-se os efeitos da interferência.
Figura 1.1. Representação gráfica da sobreposição de ondas no experimento de fenda dupla, evidenciando o fenômeno de interferência.
Na figura abaixo, vemos os principais componentes do experimento de dupla fenda, onde θ é o ângulo de detecção, aqui aproximado por senθ≈tgθ≈ h/D; a distância entre as fendas d; o comprimento de onda do laser λ= 633nm. A interferência caracteriza-se pela formação de franjas, áreas alternadamente mais claras e escuras conforme a interposição das ondas que incidem no anteparo. Para duas fendas estreitas separadas por uma distância d, os máximos serão vistos nos ângulos em que d.senθ = mλ, onde m é o número do máximo a partir o máximo central. Para uma fenda simples, os pontos de mínimo são dados por a.senθ =mλ, onde a é a largura da fenda.
Figura 1.2. Representação do arranjo para o experimento de fenda dupla.
2. Material Utilizado
- laser com comprimento de onda fixo (633nm);
- fendas simples e dupla (Slide nº7);
- anteparo com papel milimetrado;
- régua e trena;
- suporte para fio de cabelo.
3. Procedimento
Com o material descrito acima, montamos três experiências: a) Difração com fenda simples Após posicionarmos a fenda simples entre o laser e o anteparo com papel milimetrado, podemos visualizar no anteparo um padrão de pontos como mostrado a seguir: Figura 3.1. Arranjo para experimento com fenda simples. Utilizando os dados experimentais como distância entre