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Como obter o Gap Optico através de experimentos
Tipologia: Trabalhos
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Bloco 01: Determinação óptica da espessura e do “gap” de semicondutores
G4: Tatiane Ksyvickas Mathias, Hannah Serruya, Thais Cuartes da Silva
Uma onda é definida como qualquer perturbação que se propaga em um meio. Suas características podem ser descritas a partir de uma função de onda que considera sua posição, velocidade, tempo transcorrido e direção de propagação. Dentre esses termos, a posição e o tempo são variáveis, enquanto a velocidade se mantém constante.
A Figura 1 apresenta o deslocamento de uma onda com velocidade V. A direção de propagação se encontra no eixo x
Figura 1: Representação da propagação de uma onda
No tempo t=0 a função é dada por y = f(x), após um tempo decorrido, a onda percorreu uma distância vt, portanto, a função de onda passa a ser escrita como:
y = f(x − vt) As funções que possuem essa forma de escrita, com o sinal negativo indicam que a onda está se propagando no sentido positivo do eixo x, caso a onda se propague no sentido contrário, a função terá o sinal positivo.
A interferência de ondas é um fenômeno que pode ocorrer quando há mais de uma onda propagando-se em um mesmo meio. Quando duas frentes de onda se encontram em seus máximos, ocorre uma interferência do tipo construtiva. Por outro lado, se ocorrer o encontro de um máximo de uma onda com o mínimo de outra, haverá uma interferência destrutiva.
A diferença de percurso entre os feixes será 2t.
A bolha de água é uma película muito fina de água entre uma dupla camada de sabão, que estabiliza a mesma em contato com o ar. Quando se é irradiado luz branca, seja ela advinda do sol ou de outra fonte, observa-se mudanças de cor na película da bolha, onde esta variação é similar ao que observamos em um arco-íris. Esta variação ocorre em razão da reflexão e refração da luz em sua superfície, conforme a espessura da bolha varia, mais ou menos cores são refletidas. Esse colorido que percebemos na superfície das bolhas ocorre em razão da interferência entre os raios de luz que são refletidos e refratados na película de água da bolha. Na interferência construtiva, os raios de luz estão em fase e recombinam-se formando novas cores. Na interferência destrutiva os raios de luz possuem fases diferentes, dessa forma um raio de luz anula o outro e por isso não visualizamos nenhuma cor, formando assim os pontos escuros.
A variação que sofre o comprimento de onda da luz varia em cada faixa que ela é definida. Na Tabela 1 temos as faixas de radiação eletromagnética que são definidos os limites do infravermelho, visível e ultravioleta:
superar a barreira da atração atômica. Essa energia pode ser do tipo térmica, radiação eletromagnética ou elétrica.
Semicondutores (à 300 K): Silício (Si): 1,1 eV; Germânio (Ge): 0,7 eV; Antimoneto de Índio (InSb): 0,2 eV; Arsenieto de Gálio (GaAs): 1,4 eV.