Aula 7 Difração Física 4 Ref. Halliday Volume4
Sumário ; Difração de Fresnel e Difração de Fraunhofer; Intensidade na Difração Produzida por uma Fenda Simples;
Introdução Sabemos que o som é capaz de contornar um obstáculo; É importante saber que a luz também pode contornar obstáculos;
Introdução Fresnel acreditava na teoria ondulatória da luz (e era contra a teoria de Newton luz constituída por uma corrente de partículas muito pequenas); Em 1819, a academia de ciências na França criou um desafio em defesa de cada teoria;...quem estava certo???
Introdução...quem estava certo??? O ponto brilhante de Fresnel!
Análise em fendas estreitas e luz monocromática Figura de Difração constituída por uma franja central, cuja largura pode ser maior do que a largura da fenda, seguidas em ambos os lados por franjas escuras e claras cujas intensidades diminuem quando elas se afastam do centro; A franja central possui cerca de 85% da potência do feixe transmitido e sua largura é inversamente proporcional à largura da fenda;
Análise em fendas estreitas e luz monocromática Figura de Difração Fenda circular A franja central possui cerca de 85% da potência do feixe transmitido e sua largura é inversamente proporcional à largura da fenda;
Frente de onda plana Onda espalhada (difratada)
Uma melhor representação da figura do slide anterior: Note que os feixes são paralelos, mas os comprimentos são diferentes! Mas, como estão as fases de cada onda, uma em relação à outra?
Apesar da Difração de Fraunhofer ser o caso mais especial/restrito de difração do que a difração de Fresnel, este é um caso mais fácil de ser tratado matematicamente!
Análise Quantitativa Difração de Fraunhofer Ponto de referência para análise
Análise Quantitativa Difração de Fraunhofer a e D >>a
Análise Quantitativa Difração de Fraunhofer a e D >>a
Intensidade na Difração Produzida por uma Fenda Simples Análise de frentes de ondas que serão representadas por fasores Fasores = é um vetor de fase que representa uma função senoidal
Intensidade na Difração Produzida por uma Fenda Simples Análise de frentes de ondas que serão representadas por fasores Fasores = é um vetor de fase que representa uma função senoidal
Intensidade na Difração Produzida por uma Fenda Simples
Intensidade na Difração Produzida por uma Fenda Simples
Intensidade na Difração Produzida por uma Fenda Simples
Intensidade na Difração Produzida por uma Fenda Simples Gráficos com o valor de intensidade normalizado!
Intensidade de figura de interferência e intensidade de figura de difração Figura de interferência de fenda dupla Figura de difração de fenda simples (envoltório de difração)
Qual é o resultado disso? Figura de difração + interferência
Intensidade de figura de difração de fenda única e interferência co fendas múltiplas Figura de difração de fenda simples Figura de difração e interferência com fendas múltiplas
Exercício. Sabemos que: ym= md ( /a) - para mínimos de difração; D=L Supondo que existem dois lasers com diferentes comprimentos de onda: (vermelho) ~680 nm (verde) ~550nm Considere o mesmo D e a em ambos os dois feixes. Para qual laser o valor y1 será menor? https://www.youtube.com/watch? v=9d8cpreagyc
Exemplo 1: Uma fenda de largura a é iluminada por luz branca. a)calcule o valor de a para que o primeiro mínimo de difração do componente vermelho ( =650 nm) ocorra para um ângulo =15º. b) E qual seria o comprimento de onda da luz que passa pela mesma fenda, cujo primeiro máximo de difração (sem contar o máximo central) se forma num ângulo =15º, coincidindo com o primeiro mínimo da luz vermelha. Exemplo 36.2 (Sears) a) Em uma figura de difração de fenda única, qual é a intensidade em um ponto onde a diferença de fase total entre as ondas secundárias provenientes do topo e da parte inferior da fenda é igual a 66 rad? b) E se este ponto está afastado 7,0o (ou seja, = 7,0o) do máximo central, responda: Equivalente a quantos comprimentos de onda é a largura da fenda? Respostas: 9,2x10-4 I0; 86. Exemplo2: Determine a razão entre a intensidade dos máximos secundários da difração da fenda única e a intensidade do máximo central. Considere a=0,15 mm.