Difração: desvio da trajetória retilínea + interferência Ponto claro de Fresnel: teoria...
Transcript of Difração: desvio da trajetória retilínea + interferência Ponto claro de Fresnel: teoria...
![Page 1: Difração: desvio da trajetória retilínea + interferência Ponto claro de Fresnel: teoria ondulatória vs. teoria corpuscular (Newton) da luz.](https://reader038.fdocument.pub/reader038/viewer/2022102608/552fc14b497959413d8e2360/html5/thumbnails/1.jpg)
![Page 2: Difração: desvio da trajetória retilínea + interferência Ponto claro de Fresnel: teoria ondulatória vs. teoria corpuscular (Newton) da luz.](https://reader038.fdocument.pub/reader038/viewer/2022102608/552fc14b497959413d8e2360/html5/thumbnails/2.jpg)
Difração: desvio da trajetória retilínea + interferência
Ponto claro de Fresnel: teoria ondulatória vs. teoria corpuscular (Newton) da luz.
![Page 3: Difração: desvio da trajetória retilínea + interferência Ponto claro de Fresnel: teoria ondulatória vs. teoria corpuscular (Newton) da luz.](https://reader038.fdocument.pub/reader038/viewer/2022102608/552fc14b497959413d8e2360/html5/thumbnails/3.jpg)
Fenda comprida e estreita de largura a Ondas luminosas planas de comprimento de onda . Anteparo à distância D >> a (difração de Fraunhofer).
Princípio de Huygens: Cada ponto da fenda age como uma fonte de luz.
Divida a fenda em duas partes: raios 1 e 3 produzirão interferência destrutiva quando:
ou (1º mínimo)
Qualquer outro par de raios em pontos semelhantes também obedece a relação acima.
Divida a fenda em quatro partes: (p/ interferência destrutiva)
(2º mínimo)
Dividida a fenda em seis partes: (p/ interferência destrutiva)
(3º mínimo)
![Page 4: Difração: desvio da trajetória retilínea + interferência Ponto claro de Fresnel: teoria ondulatória vs. teoria corpuscular (Newton) da luz.](https://reader038.fdocument.pub/reader038/viewer/2022102608/552fc14b497959413d8e2360/html5/thumbnails/4.jpg)
Fasores
Mínimos ocorrem em:
Applet
![Page 5: Difração: desvio da trajetória retilínea + interferência Ponto claro de Fresnel: teoria ondulatória vs. teoria corpuscular (Newton) da luz.](https://reader038.fdocument.pub/reader038/viewer/2022102608/552fc14b497959413d8e2360/html5/thumbnails/5.jpg)
Dois comprimentos de onda, 650 e 430 nm, são usados separadamente em um experimento de difração por uma fenda. A figura mostra os resultados na forma de gráficos da intensidade I em função do ângulo para as duas figuras de difração. Se os dois comprimentos de onda forem usados simultaneamente, que cor será vista na figura de difração resultante (a) para o ângulo A e (b) para o ângulo B?
![Page 6: Difração: desvio da trajetória retilínea + interferência Ponto claro de Fresnel: teoria ondulatória vs. teoria corpuscular (Newton) da luz.](https://reader038.fdocument.pub/reader038/viewer/2022102608/552fc14b497959413d8e2360/html5/thumbnails/6.jpg)
Difração para abertura circular:
Primeiro mínimo (d = diâmetro da abertura):
Compare com fenda única:
![Page 7: Difração: desvio da trajetória retilínea + interferência Ponto claro de Fresnel: teoria ondulatória vs. teoria corpuscular (Newton) da luz.](https://reader038.fdocument.pub/reader038/viewer/2022102608/552fc14b497959413d8e2360/html5/thumbnails/7.jpg)
Resolução:
Suponha a imagem formada por duas fontes distintas após passar por uma fenda circular (ex.: olho humano)
Fontes próximas: figuras de difração sobrepostas.
Critério de Rayleigh: duas fontes são distinguíveis se máximo de
uma figura de interferência coincide com o mínimo da outra.
Para ângulos pequenos:
![Page 8: Difração: desvio da trajetória retilínea + interferência Ponto claro de Fresnel: teoria ondulatória vs. teoria corpuscular (Newton) da luz.](https://reader038.fdocument.pub/reader038/viewer/2022102608/552fc14b497959413d8e2360/html5/thumbnails/8.jpg)
Resolução:
Pontilhismo
![Page 9: Difração: desvio da trajetória retilínea + interferência Ponto claro de Fresnel: teoria ondulatória vs. teoria corpuscular (Newton) da luz.](https://reader038.fdocument.pub/reader038/viewer/2022102608/552fc14b497959413d8e2360/html5/thumbnails/9.jpg)
Suponha que você mal consiga resolver dois pontos vermelhos por causa da difração na pupila do olho. Se a iluminação ambiente aumentar, fazendo a pupila diminuir de diâmetro, será mais fácil ou mais difícil distinguir os pontos? Considere apenas o efeito da difração.
![Page 10: Difração: desvio da trajetória retilínea + interferência Ponto claro de Fresnel: teoria ondulatória vs. teoria corpuscular (Newton) da luz.](https://reader038.fdocument.pub/reader038/viewer/2022102608/552fc14b497959413d8e2360/html5/thumbnails/10.jpg)
Suponha que as fendas agora têm uma largura não desprezível (diferentemente do capítulo anterior!!!)
Uma fenda de tamanho a: Duas fendas de tamanho desprezível:
Duas fendas de largura a e distância d:
![Page 11: Difração: desvio da trajetória retilínea + interferência Ponto claro de Fresnel: teoria ondulatória vs. teoria corpuscular (Newton) da luz.](https://reader038.fdocument.pub/reader038/viewer/2022102608/552fc14b497959413d8e2360/html5/thumbnails/11.jpg)
Suponha que as fendas agora têm um tamanho a (diferentemente do capítulo anterior!)
Uma fenda de tamanho a: Duas fendas de tamanho desprezível:
a/ = 3d/ = 30
convolução
![Page 12: Difração: desvio da trajetória retilínea + interferência Ponto claro de Fresnel: teoria ondulatória vs. teoria corpuscular (Newton) da luz.](https://reader038.fdocument.pub/reader038/viewer/2022102608/552fc14b497959413d8e2360/html5/thumbnails/12.jpg)
Rede de difração: arranjo de várias fendas (~ 1000/mm)
Máximos:
Applet
![Page 13: Difração: desvio da trajetória retilínea + interferência Ponto claro de Fresnel: teoria ondulatória vs. teoria corpuscular (Newton) da luz.](https://reader038.fdocument.pub/reader038/viewer/2022102608/552fc14b497959413d8e2360/html5/thumbnails/13.jpg)
Largura de linha
N = # ranhuras d = espaçamento
Dispersão
Resolução
![Page 14: Difração: desvio da trajetória retilínea + interferência Ponto claro de Fresnel: teoria ondulatória vs. teoria corpuscular (Newton) da luz.](https://reader038.fdocument.pub/reader038/viewer/2022102608/552fc14b497959413d8e2360/html5/thumbnails/14.jpg)
Dispersão vs. Resolução
![Page 15: Difração: desvio da trajetória retilínea + interferência Ponto claro de Fresnel: teoria ondulatória vs. teoria corpuscular (Newton) da luz.](https://reader038.fdocument.pub/reader038/viewer/2022102608/552fc14b497959413d8e2360/html5/thumbnails/15.jpg)
Espectroscópio
Linhas de emissão do Neônio
![Page 16: Difração: desvio da trajetória retilínea + interferência Ponto claro de Fresnel: teoria ondulatória vs. teoria corpuscular (Newton) da luz.](https://reader038.fdocument.pub/reader038/viewer/2022102608/552fc14b497959413d8e2360/html5/thumbnails/16.jpg)
Difração de raios-X raios-X: ~ 1Å Difração “visível” quando obstáculos tiverem
mesma ordem de . Sólidos cristalinos (ex.: NaCl)
Experimento de difração: Tubo de raios-X convencional Luz síncrotron
LNLS, Campinas
![Page 17: Difração: desvio da trajetória retilínea + interferência Ponto claro de Fresnel: teoria ondulatória vs. teoria corpuscular (Newton) da luz.](https://reader038.fdocument.pub/reader038/viewer/2022102608/552fc14b497959413d8e2360/html5/thumbnails/17.jpg)
Lei de Bragg
máximos
![Page 18: Difração: desvio da trajetória retilínea + interferência Ponto claro de Fresnel: teoria ondulatória vs. teoria corpuscular (Newton) da luz.](https://reader038.fdocument.pub/reader038/viewer/2022102608/552fc14b497959413d8e2360/html5/thumbnails/18.jpg)
Sólido cúbicoZnO nanowires
SiC
diamond
![Page 19: Difração: desvio da trajetória retilínea + interferência Ponto claro de Fresnel: teoria ondulatória vs. teoria corpuscular (Newton) da luz.](https://reader038.fdocument.pub/reader038/viewer/2022102608/552fc14b497959413d8e2360/html5/thumbnails/19.jpg)
Raios-X de comprimento de onda de 0,12 nm sofrem reflexão de segunda ordem em um cristal de fluoreto de lítio para um ângulo de Bragg de 28o. Qual é a distância interplanar dos planos cristalinos responsáveis pela reflexão?