Um padrão de difração por dupla fenda foi fotografado. Distância fenda?tela L = 1,20 m; distância entre a…

Questão

Um padrão de difração por dupla fenda foi fotografado. Distância fenda?tela L = 1,20 m; distância entre a franja central e a 5ª máxima medida na imagem y_5 = 36,0 mm; comprimento de onda ? = 6,32×10^-7 m. Calcule a separação d entre as fendas e discuta principais fontes de erro e como apresentar os resultados (tabelas, gráfico y×m, incertezas) usando recursos digitais.

✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.

Resposta esperada

Modelo de resolução: Fórmula para máximos (pequeno ângulo): y_m ˜ m·?·L/d ? d = m·?·L / y_m. Para m=5: d = 5·(6,32×10^-7 m)·(1,20 m) / 0,0360 m = 3,792×10^-6 / 0,0360 = 1,0533×10^-4 m ˜ 1,05×10^-4 m = 0,105 mm. Discussão de erros: medições de y afetadas por resolução de pixel e erro de leitura; alinhamento L pode variar; hipótese de pequeno ângulo deve ser válida (y<<L); aberrações ópticas e foco influenciam o padrão. Recomendações de apresentação: montar tabela com m e y (em metros), plotar y versus m e ajustar reta por regressão linear; a inclinação s da reta satisfaz s = ?·L/d, portanto d = ?·L/s; reportar incerteza estatística da inclinação e incertezas sistemáticas (medição de L, calibração do pixel) e incluir imagens originais, valores de calibração (mm por pixel) e metadados digitais no relatório.

Explicação

A resolução utiliza a fórmula adequada para calcular a separação entre as fendas, considerando a relação entre a posição das máximas, o comprimento de onda e a distância até a tela. A discussão de erros é fundamental para entender as limitações experimentais e garantir a precisão dos resultados, enquanto a apresentação dos dados em tabelas e gráficos permite uma visualização clara e a análise estatística das incertezas. Essas práticas são essenciais para a validação dos resultados e a comunicação científica eficaz.

Raio-X da questão

Questões parecidas com resolução

• Proponha um procedimento experimental para determinar o comprimento de onda de um LED desconhecido usando uma grade de…
• Um telescópio com abertura D = 0,150 m e distância focal F = 1,20 m usa sensor com pixel = 4,0 µm. Duas estrelas…
• Telescópio: abertura D = 0,10 m, comprimento focal f = 1,0 m; sensor com pixel p = 5 µm; comprimento de onda ? = 500 nm…
• Considere um telescópio com abertura D = 0,20 m e distância focal F = 1,50 m, observando luz verde de comprimento de…
• Descreva um procedimento experimental (equipamento, medições, processamento) para determinar a resolução lateral máxima…
• Você fotografou um padrão de barras colocado a do = 10,0 m com uma câmera: lente f = 50,0 mm (0,0500 m), abertura N = 4…

Todas as questões de Biodiversidade e Sustentabilidade