INTERFERÊNCIA E DIFRAÇÃO DA LUZ 733EE

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1 1 T E O R I A 1. SUPERPOSIÇÃO Uma característica interessante das ondas está associada ao fenômeno de superposição. Diferentemente das partículas (pelo menos segundo a Física Clássica) ondas quando se encontram podem se anular ou aumentar sua amplitude. O simulador disponível em de ondas.html Podemos ajustar a diferença de fase entre estas ondas, amplitude, comprimento de onda e suas velocidades relativas. Na figura 1 observa se a onda resultante para uma diferença de fase igual a zero entre estas ondas. Observe que a onda resultante apresenta uma amplitude maior que cada onda isoladamente. Fig.01: superposição para uma diferença de fase igual a zero

2 2 Alterando a diferença de fase entre elas a onda resultante apresenta uma amplitude menor Diferença de fase igual a 104 o Fig.02: diferença de fase igual a 104 graus Alterando a diferença de fase para 180 graus

3 3 Diferença de fase igual a 180 o =λ/2 Fig.03: Diferença de fase igual a 180 graus Se considerarmos a distancia percorrida, uma diferença de fase de 180 graus corresponde a metade do comprimento de onda λ/2. Para diferenças de fase múltiplos inteiros de λ/2 teremos o cancelamento das ondas e a onda resultante apresenta amplitude final igual a zero. Para múltiplos de inteiros de λ teremos para a onda resultante uma amplitude máxima. 2. INTERFERENCIA Supondo duas fendas distantes de uma distancia d (como os espelhos do nosso CD)

4 4 Fig.04: Lei de Young Teremos no ponto P um ponto de interferência construtiva quando a diferença de trajetos percorridos for múltiplo inteiro do comprimento de onda Portanto teremos um ponto de máximo quando Nλ=dsenθ lei de Young Apresentamos a seguir alguns simuladores onde você poderá verificar a dependência do posicionamento do ponto de interferência construtiva em função da distancia entre as fontes, frequência ou comprimento de onda. Simulador 1: Fig. 05: Simulador ondas esféricas

5 5 Simulador 2: Fig.06: Simulador Ondas esféricas simulador de difracaoe.html 2. DESCREVENDO UM CD A técnica de fabricação dos CD ROMs consiste basicamente na prensagem da camada de policarboneto sobre um molde, que possui os sulcos, podendo ou não conter os dados. Primeiramente de policarboneto sobre um molde, que possui os sulcos, podendo ou não conter os dados. Primeiramente, um molde de vidro do mesmo tamanho de um CD normal é criado, este recebe uma camada sensível à luz e é queimado por um feixe de laser, fazendo sulcos que armazenam os dados. O molde é examinado e refeito diversas vezes até que esteja seguro de que não há falhas. A partir do molde de vidro é produzido outro metálico que será utilizado para a fabricação do CD. A camada de policarboneto é prensada neste molde e, sobre ela, é prensada a reflexiva. Por fim anexa se ao CD uma camada protetora de verniz. As depressões que serão formadas na carcaça do policarbonato são chamadas pits, as áreas normais entre eles são chamadas lands.

6 6 Esta camada de policarboneto constitui, portanto de uma trilha em forma de espiral com pits e lands que circula do lado interno para o externo do disco, que apresenta cerca de 0,5 μm de espessura e com espaçamento entre si da ordem de 1600nm, conforme pode ser visto na figura abaixo Cada sulco, chamado de pits alongado que compõe a trilha tem 0,5 mícron de largura, comprimento mínimo de 0,83 mícron e altura de 125 nanômetros. A figura abaixo mostra em escala microscópica os sulcos demarcados no CD.

7 7 lands.html Ao incidirmos luz em um Cd a luz que será refletida sofrerá interferência e difração devido ao pequeno espaçamento existente entre os sulcos demarcados. Neste experimento o objetivo é determinar a distancia entre os sulcos do CD utilizando uma ponteira laser 2. DETERMINAÇAO DO NUMERO DE SULCOS /MM EM UM CDC Você pode determinar o numero de sulcos/mm de um Cd utilizando a montagem da figura abaixo Esquema para efetuar a medida C D X θ D θ X

8 8 λ=655nm (ponteira laser vermelha); N=1 Nλ=dsenθ lei de Young d= λ/senθ

9 9 REFERÊNCIAS CAVALCANTE, M. A. & TAVOLARO, C.R.C Física Moderna Experimental. São Paulo: Editora Manole, CABELLO,F.D.;MARTINEZ,O.E.; JUNQUERA,B.G. A história e o funcionamento do CD e DVD, Instituto de Computação da UNICAMP, disponível em pdf (ultimo acesso em ). Grupo de Ensino de Física da Universidade Federal de Santa Maria texto sobre o funcionamento de um CD disponível em (ultimo acesso em 02/07/2010) GIESBERT, N. Optical CD Code disponível em CARVALHO NETO, C. Z. Espaços ciberarquitetônicos e a integração de mídias, por meio de técnicas derivadas de tecnologias dedicadas à educação. Dissertação (Mestrado em Educação Científica e Tecnológica) Programa de Pós Graduação em Educação Científica e Tecnológica da Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, CARVALHO NETO, C. Z.; MELO, M. T. E agora, professor? Por uma pedagogia vivencial. São Paulo: Instituto para a Formação Continuada em educação (IFCE), 2004.