Resumo Lentes, espelhos e aplicações

Experimento  de difração

Descobrindo elementos de lâmpadas de vapor através de suas linhas espectrais

Andreza Maria da Silva

João Paulo

Matheus Garbelini

PUCPR

Pontifica Universidade Católica do  Paraná[pic 1]

1    Definições  do experimento

O experimento consiste  em identificar  as linhas  de es- pectro  de lampadas a vapor  (através da  figura  de di- fração)  propostas em laboratório pelo professor  e em seguida, após obtido todas as medidas, encontrar o elemento  principal  da  lampada a vapor  que  gerou  as linhas espectrais.

Para  que esta análise seja possível, é necessário que primeiro  seja obtido  a distância entre  as frestas  d da rede de difração  que é colocada na frente  do anteparo a qual nossa análise será feita.

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E(%)  = dH − dL   100                      (3)[pic 2]

·

dH

Após o valor  de d obtido,  pode-se encontrar facil- mente  o comprimento de onda de qualquer  lampada a gás pode ser obtida isolando-se λ da equação 1, obtendo- se a equação 4.

λ = d · sin(θ)                           (4)

m

Quando  considerando m = 1, podemos apenas  ob- servar  as cores dentro  de espectro  visível, assim é ne- cessário obter valores tabelados dos elementos que cor-

d =   mλ

sin(θ)

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(1)

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respondem à sequencia de comprimentos de ondas para que seja possível distinguir a emissão de um elemento

Para  que seja possível determinar a distancia d da

rede de difração,  de acordo com a equação 1, é possível utilizar  duas abordagens:

• Utilizando  um  laser  de comprimento de onda  λ

conhecido, busca-se o máximo localizado em m =

1 e anota-se  o ângulo θ obtido.

• Utiliza-se invés do laser, uma lâmpada de hidro- gênio, da qual é possível obter  o comprimento de onda através  da série de Balmer (equação 2).  Sa- bendo que m = 1 e que o menor comprimento de onda ao qual enxergamos  de forma evidente  para o hidrogênio de acordo com a teoria é de 486,1nm (n=4 para série de balmer),  o qual garante maior precisão na obtenção  dos valores da distância d.

λH = (R · (2−2  − 4−2 ))−1                           (2) É possível o calculo do erro relativo para saber qual

o discrepância entre  os dois métodos  através  da equa- ção 3, onde dH  é a distancia da rede de difusão obtida pelo uso  da  lâmpada de  hidrogênio  e dL  a  distância obtida  pelo método  do laser.

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para  outro  nas  lampadas de vapor.   Mais detalhes  de como elaborar  o experimento serão  descritas  na  pró- xima seção.

2    Procedimentos

Os procedimentos de como montar o experimento são descritos  nos seguintes  itens:

• Montar  a estrutura do equipamento com a rede de difração escolhida pelo professor.

• Posicionar o emissor de luz (Laser) anterior à rede de difração.

• Quando  ligado  o emissor  de luz,  verificar  o ân- gulo da figura de difração através  do anteparo rotativo,  medir  e anotar o ângulo  do  primeiro máximo  (m=1) θ 3 vezes e calcular  a distância dL (equação  1).  Anotar  tudo  na tabela  seguinte:

θ1	θ2	θ3	θmed	dL

Após preencher  a tabela,  repita  o mesmo procedi- mento,  mas desta vez com a fonte emissora de luz como

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