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experimento do processo de espalhamento da luz, Provas de Física Experimental

neste trabalho medimos o espalhamento da luz a partir da relação de cauchy

Tipologia: Provas

2023

Compartilhado em 02/07/2023

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO
Centro de Ciências Exatas e Tecnologia - CCET
Departamento de Física
Disciplina: Experimentos de Física IV
Relatório 06: Dispersão da luz
Nome discente: Lucas Nathan Pereira da Silva
Turma: 01
Nome Docente: Prof. Dr. Clenilton Costa Dos Santos
Data do experimento:08 de Maio de 2023
São Luís - MA, 2023
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Baixe experimento do processo de espalhamento da luz e outras Provas em PDF para Física Experimental, somente na Docsity!

UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO

Centro de Ciências Exatas e Tecnologia - CCET

Departamento de Física

Disciplina: Experimentos de Física IV

Relatório 06: Dispersão da luz

Nome discente: Lucas Nathan Pereira da Silva

Turma: 01

Nome Docente: Prof. Dr. Clenilton Costa Dos Santos

Data do experimento:08 de Maio de 2023

São Luís - MA, 2023

SUMÁRIO SUMÁRIO

  • 1 Introdução Sumário
  • 2 Objetivos
  • 3 Materiais
  • 4 Procedimento experimental
  • 5 Resultados e Discussões
    • 5.1 Verificação dos espectros
    • 5.2 Parte dois do experimento
  • 6 Conclusão
  • Referências

4 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

2 Objetivos

Capacidade de obter experimentalmente a relação de dispersão de um vidro (fórmula de Cauchy) na forma de um prisma e analisar o uso do prisma como espectrômetro.

3 Materiais

  • 01 prisma de vidro,
  • 01 lâmpada de Hg com fonte de alimentação,
  • 01 espectrômetro (ou goniômetro ótico),
  • 01 lanterna para iluminação.

4 Procedimento experimental

Antes de iniciar o experimento é feita a explanação quanto ao uso de um experimento tão sensível quanto esse, dadas por:

  • Não gire o telescópio segurando-o pelo tubo, use o braço móvel vertical do telescópio.
  • A precisão das medidas depende da largura da fenda do colimador. Por isso, trabalhe com a fenda mais fina possível, mas que ainda possa ser visualizada com facilidade.
  • A precisão das medidas também depende do correto ajuste do bloco ocular. A posição do ocular deve ser ajustada para o olho do observador deslocando-o ligeiramente para frente ou para trás de modo a focalizar a imagem do retículo (“fio de cabelo”) superposto à imagem da fenda. A imagem da fenda é focalizada com o botão de ajuste do foco.
  • O telescópio só pode ser movimentado livremente se o parafuso de bloqueio do braço estiver folgado. Caso contrário, só se pode movimentar com o uso do parafuso micrométrico, girando-o em ambos os sentidos.
  • Segure o prisma pelos suportes circulares e não deixe cair. Não toque nas superfícies laterais de vidro.
  • Evite olhar diretamente para a lâmpada por um período muito longo. Se luz estiver muito intensa, coloque uma folha de papel entre a saída da fonte de luz e a fenda do colimador. Iniciando o experimento, foram ajustados os dispositivos que seriam utilizados foi feita a medida do angulo Â, onde é feita a localização da reflexão da fenda nas duas faces do prisma, "A fenda deve aparecer à meia altura do campo visual, nem muito alta nem muito baixa, deve estar equidistante das bordas superior e inferior, meça os valores dos ângulos para ambas as faces. Feito o calculo de  , é então iniciado o do desvio, para este caso, será fixado o telescópio e a mesa do prisma que será girada, de forma que seja possível observar as cores da tabela abaixo, a rotação da mesa será feita até que, "até perceber que a linha amarela pare de se movimentar atingindo o desvio mínimo. Nessa situação, se você insistir em movimentar a mesa no mesmo sentido, a linha amarela começará a se movimentar no sentido oposto", faça isso para todas as cores da tabela. A parte final dos procedimentos foi a medida da fenda, que não foi possível de ser feita, portanto, o calculo do erro foi dado pelo professor no final do experimento.

5 RESULTADOS E DISCUSSÕES

Cor λ(nm) Roxo 405 Azul-roxo 436, Verde-azulado 492, verde 546, Amarelo 577

Tabela 1: Cores e comprimentos de onda do espectro visível do Hg

5 Resultados e Discussões

5.1 Verificação dos espectros

  • Mercúrio: Linha azul-violeta 404,7 nm, linha verde 546,1 nm, linha verde-azulada 435,8 nm, linha amarela 576,9 nm, linha laranja 579,1 nm e linha vermelha 690,7 nm.

Figura 2: Espectro do Mercúrio

Na primeira parte do experimento, foi feita a observação do espectro, do sódio, mercúrio e de acordo com a análise da literatura o terceiro foi considerado como sendo neônio, abaixo são dadas as principais linhas espectrais calculadas teoricamente.

  • Sódio: Linha amarela intensa 589,3 nm, linha vermelha 589,0 nm, linha violeta 568,8 nm, linha verde 546,1 nm e linha azul 455,5 nm.
    • Neônio: Linha vermelha 640,2 nm, linha laranja 612,9 nm, linha amarela 585,2 nm, linha verde 540,1 nm, linha azul 491,6 nm e linha violeta 454,5 nm.

5.2 Parte dois do experimento 5 RESULTADOS E DISCUSSÕES

n 2 = (Dm + A/2)/sen(A/2) (7)

Com o uso da equação acima preenchemos a tabela. plotagem dos dados, o gráfico 1 foi

Cor λ(nm) D n Roxo 405 0 , 69516 ± 0 , 00035 1 , 7417 ± 0 , 0004 Azul-roxo 436,0 0 , 68120 ± 0 , 00035 1 , 7278 ± 0 , 0004 Verde-azulado 492,0 0 , 68015 ± 0 , 00035 1 , 7268 ± 0 , 0004 verde 546,1 0 , 67544 ± 0 , 00035 1 , 7220 ± 0 , 0004 Amarelo 577 0 , 67334 ± 0 , 00035 1 , 7199 ± 0 , 0004

Tabela 3: Adicionando o índice de refração

linearizado com:

n = A +

B

λ^2

De forma que A e B são dados pelo gráfico e nosso objetivo é encontrado, provando que essa equação representa tal fenômeno.

Figura 5: n × Lambda

O gráfico 2 nos dá λ × desvio mínimo que demonstra o desvio mínimo da luz incidente muda em relação ao comprimento de onda, ideia primordial e base desse experimento.

6 CONCLUSÃO

Figura 6: λ × D

6 Conclusão

Com a analise teórica dos espectros foi provado a veracidade quanto ao elemento referente ao laser trazidos pelo professor e foi descoberto um terceiro, houve a confirmação da lei de Cauchy como a equação correta para análise desse fenômeno, confirmação essa feita através da plotagem dos dados obtidos, além da confirmação da relação da variação da luz incidente em função do comprimento de onda.