Relatório de Física Experimental Interferômetro de Michelson
Por: atila ferreira • 1/11/2021 • Trabalho acadêmico • 1.710 Palavras (7 Páginas) • 252 Visualizações
Antonio Átila Menezes Ferreira
Interferômetro de Michelson
Disciplina de Física Experimental V
Brasil
2021
Antonio Átila Menezes Ferreira
Interferômetro de Michelson
Disciplina de Física Experimental V
Universidade da Integração Internacional da Lusofonia Afro Brasileira (UNILAB)
Instituto de Ciências Exatas e da Natureza (ICEN)
Curso de Licenciatura em Física
Brasil
2021
SUMÁRIO
I-) Relatório . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1. Introdução………………………………………………………………………………………...6
2. Metodologia………………….……………………………………………………………………7
3. Resultados…………………….…………………………………………………………………...8
4. Conclusão………………………………………………………………………………………...12
5. Referências……………………………………………………………………………………….13
PARTE I
RELATÓRIO
1. Introdução
O Interferômetro é um instrumento óptico capaz de produzir franjas de interferência e utiliza delas para realizar medidas de Física e Astronomia. O interferômetro idealizado por Albert Michelson, o primeiro norte-americano a receber o Nobel em Física, é uma das configurações ópticas mais comuns nos experimentos que envolvem interferência óptica. Na prática ele consiste em um espelho semi-refletor, chamado de separador de feixes, e de dois espelhos planos, onde um está fixo e o outro móvel. É incidida uma radiação, vinda de uma fonte extensa, sobre o separador de feixes e é dividida em duas partes iguais. Estas se dirigem aos espelhos planos onde são refletidas e voltam a se unir, novamente no separador. Este processo tem como resultado a formação de um padrão de interferência da radiação que é sensível à diferença de caminho óptico entre os dois feixes da radiação. Com isso, o interferômetro de Michelson contribui para: determinar variações do caminho geométrico, e óptico, e também determinar o índice de refração do meio de propagação da radiação. Na figura 1, abaixo, vemos um esquema que representa a configuração do interferômetro de Michelson.
[pic 1][pic 2]
Fonte: Laboratório Avançado de Física, 2021 [1]
Objetivos:
- Conhecer o experimento de Michelson de interferência da luz;
- Determinar o comprimento de onda da luz de um laser;
- Determinar o índice de refração do ar em função da pressão.
2. Metodologia
O experimento foi realizado em dois procedimentos, onde o PROCEDIMENTO I tratava da análise do interferômetro de Michelson com um determinado número de máximos, o PROCEDIMENTO II tratava também da análise com um determinado número de máximos, no entanto, havia uma variação de pressão no sistema. Todo o experimento foi visualizado através do canal do Youtube intitulado “Laboratório de Física Experimental Básica UFMG”, o vídeo foi apresentado pelo Prof. Angelo Malachias. É válido lembrar que todas as informações aqui documentadas foram obtidas mediante acesso ao vídeo em que o experimento é realizado, disponibilizado pelo Professor Aurélio.
Os materiais utilizados para a realização dos cálculos e medidas desse experimento foram: 01 Computador; 01 Celular; Acesso à internet. Os materiais utilizados, no vídeo, para a execução do experimento foram: 01 laser de Hélio-Neônio (He-Ne); 01 espelho fixo; 01 espelho móvel; 01 semi-espelho; 01 anteparo; 01 lente; 01 câmara transparente e 01 bomba de vácuo. O link para acesso dos experimentos estará nas REFERÊNCIAS deste relatório.
No PROCEDIMENTO I com os experimento montado e devidamente posicionado, o professor Angelo modifica, manualmente, o espelho móvel fazendo com que seja mostrado no anteparo uma sucessão de máximos e mínimos, conforme a modificação acontece. O professor segue com a modificação, anotando os máximos e o deslocamento necessário para alcançar tais máximos. Este procedimento foi feito para 20, 40 e 60 máximos. Os cálculos e dados solicitados partindo das anotações desse procedimento estão presentes na Tabela 1, nos Resultados deste relatório.
No PROCEDIMENTO II, o professor Angelo introduz a bomba de ar no sistema, modificando a pressão e anotando a variação de pressão de acordo com a variação dos máximos. Este procedimento se repete para uma quantidade de 2, 4, 6, 8, 10 e 12 máximos. Os cálculos e dados solicitados partindo das anotações desse procedimento estão presentes na Tabela 2, nos Resultados deste relatório.
3. Resultados
Procedimento I – Conhecendo sobre o Interferômetro de Michelson
3.1.2 – Na figura 2, logo abaixo, temos o desenho do esquema do experimento de Michelson:
[pic 3]
[pic 4]
[pic 5]
3.1.3 – Ao acionarmos o laser, o mesmo será colimado por uma lente para o espelho semi-refletor onde uma parte será refratada para o espelho fixo e outra seguirá para o espelho móvel, ambas serão refletidas e direcionadas para o anteparo, projetando, assim, um padrão de interferências em círculos concêntricos com máximos e mínimos.
3.1.4 – No Interferômetro de Michelson existem duas configurações possíveis de projeções no anteparo, quando os espelhos estão devidamente alinhados surgem os círculos no anteparo, quando não, surgem barras paralelas. Neste caso, o fato do anteparo mostrar círculos concêntricos indica que os espelhos estão devidamente alinhados. A existência de máximos e mínimos se dá após a recombinação no separador de feixes, na qual deve existir uma diferença de fase, devido o fato dos feixes percorrerem caminhos diferentes. Interferindo construtiva ou destrutivamente.
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