1.-Determinação da Constante de Planck

Numa experiência para a determinação da constante de Planck parecida com a realizada nocurso, um aluno mediu o ângulo no qual cada LED emite sua luz característica, comomostrado na tabela.

Tabela I

a. (0.5) Com a curva de calibração do espectroscópio modelo PASCO[À(nm) = 1650sin(e)], encontre e anote: sin(e), o comprimento de onda Â.correspondentepara cada LED (preencha a Tabela I).b. (0,5) Considere as curvas (corrente x tensão) para cada LED e determine a tensão decorte VF dos LEDs (preencha a Tabela 11). 1 =c/À

~ 15E-

LED

VermelhoLaranjaAmareloVerde

Gráfico: I x V

30 -8- vermelho--.e--- Laranja..à.. amarelo

* verde25

20

10

5

o

1.6 1.8 2.0 2.2 2.4

V(V)Tabela 11

VF(V):t3%

! , 6' 6 1 o,(; ~. /,.f 2. :! °/ cS

':28 :t c, Oç+ o/C'G

/(1014Hz)'f;6z.

LED eO sin(e) Â(nm)Vermelho 23,0 O 3q c..uÇ"Laranja 22,0 d .1 ($ 6/C!Amarelo 20,5 O,3'S -S-7-f!,Verde 19,3 () :s 3 $'16

c. (0,5) Faça um gráfico da tensão de corte em função da freqüência. Considere a incertezano valor de VF(:t3%)

.. .. .. I...~.. 0"0.

... . ..~.... .. ...

. . .- .. ~.r ",

J...(Jh.) f. /014

6,L

d. (0,5) Pelo método gráfico determine o coeficiente angular da reta e sua incerteza. Qual asua unidade? Escreva a equação da reta de ajuste. fudique os pontos escolhidos paradeterminação do coeficiente angular. (sugestão: Determine as retas com inclinação máximae mínima.)

í7 -UM\",-

\)~'I.}z

e.(0,5) Obtenha o valor de h e sua incerteza, qual é a unidade de h? apresente-o, junto comsua incerteza, da maneira correta.

h - (u D+ ) q) 10::.J~f. "3 k- '1 - I {~.... h::. e B

U\1 :: e :~

I q

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u; 1,.\?:

2.- Linha de transmissão

Uma linha de transmissão formada por 3 cabos coaxiais (trechos AB, BC, e CD) unidos porconectores. A impedância dos cabos coaxiais e dos conectores são iguais a 50O .A linha detransmissão é ligada a um gerador de ondas quadradas, com amplitude 10 Vp-pe freqüênciade 1 kHz, e a um osciloscópio, como mostra a figura abaixo.

-50QGeradorde Pulsos A 30m

C1 C2

Osciloscopio

Z=50Q Z=50Q Z=50Q

B 40m c D50m

a. (0,5) Por que a impedância dos conectores é igual à dos cabos coaxiais?

~ hCÀ\JQA.f~f Le~ S"-

b. (1,0) Faça um esboço, da forma de onda observada quando a medida é praticada noponto D 'com a terminação D: em aberto, em curto-circuito e com uma terminaçãopuramenteresistiva de 500.

Terminação D em aberto

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Terminação D em curto-circuito Terminação D comcarga resistiva

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c.(l,O) Faça os esboços da fonna de onda observada no ponto A para os três casosanteriores. Indique as tensões e intervalos de tempo ~t (a velocidade de propagação do sinalno cabo é de 2c /3).

Terminação D em aberto

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Tenninação D em curto-circuito

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Tenninação D.comcarga resistiva

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3.- Difração e Interferência

No caso de uma fenda dupla, além do efeito de difração visto com uma fenda, haveráinterferência entre os feixes de luz provenientes de cada uma das fendas produzindo opadrão mostrado na figura. .

1.0

0.8

Q)"O

~ 0.6'00c:2.E 0.4

0.2

0.0

-0.10 -0.05 0.00

Distancia (m)

0.05 0.10

Dado: a - 2DÀmm-d '

m = 1,2,3... ; S = DÀnnb '

cÀ--

n = 1,3,5...; - f

a. (0,5) O que acontece com as figuras de difração e interferênciaproduzidas por uma fendadupla, se tampamos uma das fendas? Explique qualitativamentee faça um esboço abaixo.

1.0

0.8

Q)

-g 0.6"O'00c:2.E 0.4

0.2

0.0

-0.10 -0.05 0.00

Distancia (m)

0.05 0.10

6cI ~ "'11c.r Jc

e.x/sf) r

b. (0,5) O que acontece com a figura de interferência se aumentamos em 1,85 % aabertura das fendas, sem alterar as demais dimensões?Explique brevemente.

pO íq vc.

d c.. f ( ru1 '"-

,..,

Y)D-~

a...

c. (0,5) O que acontece com a figura de difração se aumentamosa separação entre as fendasem 5%, sem alterar as demais dimensões?Explique brevemente.

t~ -rq V'Q

Jc- p ("1 ele

""J; &r <Acf': d

e..",f.rc.

d. (1,0) Na figura mostrada acima, determine aI e a distância entre dois mínimos

consecutivosde interferência(s =DÀ) . Calcule À e b com suas respectivasb

incertezas. Escreva as relações utilizadas para o calculo das grandezas e incertezas.Apresente seu resultado final da maneira correta. d = (28-:t2)j.1Jrl

D = (106,0:t 0,7)cm

 ~ (s <3l.( + Lf 3~,,"'1

-

4.-Espectroscopia Óptica

a.(O,5)Nafigura abaixo identifique:o telescópio,o colimador,a rede de difração, fonte deluz e mostre qual é a orientaçãoda rede de difraçãocom respeito ao feixe de luz incidente.

f<.c:: J~ ~ ol( f ~

ro r~pe..rpt:...Y1d.'. l

~ I CcJ o...y-

e ~o .:t-c) \c cD.c.

ItJ =t::v Ij

I .; \ I Y1c' , d iore. t" S <. d f J a \ (! Y\ e.b.(O,5) Desenhar as transições correspondentes as linhas: Ha, Hp, Hy,Hô, da serie de Balmer

c) No espectro de Hidrogênio analisado com espectroscópio óptico a linha vermelha

corresponde à transição de maior comprimento de onda (À.a=65~), a partir dele

calcule: a constante de Rydberg RHe o comprimento de onda d~-- .......\ r~kÃ~'c~ O 3 -)2

-- (~- -'>

;-) = 2 ~ 3~ -1>

'1 - I

.1 ,051 7'-.10 MI' )

- \-~cX

n,n:008

b5

4

3I

W-J I . !'\ I

2

d.(l,O) Calcule as energias Eye Eódos fótons emitidos nas transições correspondentes aslinhas Hy,Hó

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