Interferência e Difração

1. Objetivo
Analisar a natureza ondulatória da luz por meio dos fenômenos de difração e interferência e determinar a largura e a distância entre duas fendas a partir dos padrões desses fenômenos produzidos pela abertura das fendas.
2. Introdução Teórica

2.1 Difração Refere-se aos fenômenos que ocorrem com as ondas quando elas encontram obstáculos. Verifica-se o seguinte comportamento: Se a largura do obstáculo, no nosso caso, da fenda é da ordem do comprimento de onda da luz, observam-se em um anteparo, regiões claras e escuras. De acordo com o modelo de Huygens, cada porção da fenda atua como uma fonte de luz, podendo chegar em fase ou fora de fase, produzindo regiões claras e escuras, respectivamente, como observado na Figura 1.

Figura 1: Exemplificação de difração em fenda simples, intensidade em função da posição [1]. A condição para haver um mínimo de difração de ordem “m” em um ponto P, situado no anteparo, a partir da passagem de luz de comprimento de onda “λ” por uma fenda de “a” de largura, com ângulo “θ” entre o máximo central até o primeiro mínimo é dada por [3]:
a.sin(θ) = m. λ (m = 1,2,3,...) (1)
2.2 Interferência
Trata-se de um fenômeno no qual duas ondas se sobrepõem para formar uma onda resultante da amplitude maior ou menor.
De modo que se elas encontram-se em fase, ou seja, se os máximos das ondas coincidem, elas produzem uma onda resultante cuja amplitude é igual à soma das amplitudes de cada uma, configurando-se em uma interferência construtiva. Porém, se ao se encontrarem as ondas estiverem fora de fase, isto é, o máximo de uma coincidir com o mínimo da outra, ocorrerá interferência destrutiva e a amplitude final será igual a diferença das amplitudes das duas ondas iniciais. A Figura 2 exemplifica o princípio da superposição.

Figura 2: Ilustração simplificada da interferência construtiva e destrutiva das ondas eletromagnéticas linearmente polarizadas ao longo da mesma direção [2].
2.3 Interferência de dupla fenda
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