Medição da espessura do fio de cabelo

Medição da espessura do fio de cabelo
C. T. Queiroz [e-mail]
K. Canola [e-mail]

C. T. Queiroz e K. Canola
Segundo ano do Ensino Médio
Professor Orientador: A. F. Concheti

O objetivo é comparar: a estimativa da espessura de um fio de cabelo com cálculos simples ou nenhum cálculo com a medição do fio pelo fenômeno da difração [2] com o uso da equação 1. De maneira simples, a área da cabeça humana com cabelo foi medida e logo, dividida pelo número médio de fios de cabelo de um humano (120.000 fios). Com auxílio de cálculos e maior precisão, o experimento que coloca o fio de cabelo na frente do laser, utiliza o fenômeno da difração da luz com uma ponteira laser
(vermelha) e baseia-se: no comprimento da onda do laser (λ), na distância do fio de cabelo ao anteparo (folha de papel) (L) e na distância dos intervalos no tracejado de luz mais intensa (∆x), que seriam utilizados depois na equação 1 para descobrir o essencial que é o d (a espessura do fio).
Palavras-chave: difração; estimativa; laser

Metodologia
Instrumentos:
•Fita métrica
•Régua
•Fio de cabelo preso a um suporte
•Ponteira laser

λ= d.∆x
L
Equação 1: Fórmula da lambda (λ) para o cálculo da difração

Segundo a equação acima:
• λ é o comprimento da onda do laser (imagem 1)
• d é a espessura do objeto (fio de cabelo)
• ∆x é a distância entre dois pontos de intensa luminosidade (franjas)
• L é a distância do objeto difratado ao anteparo
(folha de papel)

Comprimento da onda
(vermelha)
650. 10

−9

𝑚

∆x
2,2. 10

Imagem 2: Medida da espessura de um fio de cabelo [1]

Resultados
Espessura do fio de cabelo (m)

L
−2

𝑚

2,610m

Tabela 1: Valores encontrados por meio de medição com régua, fita métrica e imagem 1, respectivamente, ∆x, L e comprimento da onda (λ).

Estimativa
Experimento
Valor de Referência

−6

4,2. 10
−5
7,7. 10
−5
7. 10

Tabela 2: Espessura do fio de cabelo pela estimativa e os cálculos do