LaboratóriodeFísicaIV

Prof.HelenaMalbouisson

h;p://dfnae.fis.uerj.br/twiki/bin/view/DFNAE/FisicaExp

PolarizaçãodaRadiação

•  Polarizaçãolinear:direçãodocampoelétricoE

www.cMt.hawaii.edu

Épossíveltransformaraluznão-polarizadaempolarizada,fazendo-apassarporumfiltropolarizador.Ascomponentesdocampoelétricoparalelasàdireçãodepolarizaçãosãotransmi+dasporumfiltropolarizador;ascomponentesperpendicularessãoabsorvidas.

Polarizadores

Ondanãopolarizada

polarizador

Ondapolarizada3

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IntensidadedaLuzPolarizadatransmi7daVamosconsideraraintensidadedaluznãopolarizadatransmiXdaporumpolarizador.•  Sejaumaondanãopolarizada,como

mostraafigura(a),sendooeixoyadireçãodepolarização;

•  Podemosdecomporasoscilaçõesdocampoelétricoemcomponentesyez(comomostraafigura(b));

•  AscomponentesyserãotransmiXdaseascomponenteszserãoabsorvidaspelomaterial;

•  Quandoascomponenteszsãoabsorvidas,metadedaintensidadeI0daondaoriginaléperdida;

•  AintensidadeIdaluzqueemergedofiltroéportanto:

I = I02

Regradametade

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IntensidadedaLuzPolarizadatransmi7da•  Sejaumaondadeluzpolarizada,prestesa

atravessarumfiltropolarizador;•  PodemossepararEnascomponentesy

(direçãodepolarização)ez;•  Ey=Ecosθ;•  Ez=Esenθ;•  Aintensidadedeumaonda

eletromagnéXcaédadapor:

•  AintensidadeIdaondaemergenteéproporcionalaEy;

•  AintensidadeI0daondaoriginaléproporcionalaE;

•  LogoI/I0=E2cos2θ/E2=cos2θ;

Ondapolarizada,antesdeatravessarofiltropolarizador

I = 12cµ0

Em2

VamosconsideraraintensidadedaluzpolarizadatransmiXdaporumpolarizador.

I = I0 cos2θ LeideMalus

Eixodepolarização

Auladehoje

•  Estudarofenômenodepolarizaçãodaluz;•  VerificaraleideMalus:I=I0cos2θ

MaterialUXlizado

•  fonteincandescentedeluz;•  fonteLASER;•  fotômetroepontadeprova;•  3polarizadores•  bancoópXco;•  Anteparo;•  suportedapontadeprova;•  3suportes.

VerificaçãoQualitaXvadaLeideMalus

Procedimento1.  Useafontelasereumanteparo;2.  Coloque inicialmente o polarizador e o analisador com seus eixos de

polarizaçãoemparalelo;3.  Ligue o laser, gire gradaXvamente o analisador e observe a variação da

intensidadedaluznoanteparo;4.  A seguir, coloque o polarizador e analisador em condição de

ortogonalidade,comseuseixosdepolarizaçãodefasadosde90o:a.  Observequenãohátransmissãodeluzaoanteparo.b.  Coloque então um segundo polarizador imediatamente após o primeiro, fazendo com

esteumângulode45o.ObserveseháluztransmiXdaaoanteparo.

5.  A seguir, gire gradaXvamente de 360 graus o segundo polarizador,observando a luz incidente no anteparo. Interprete os fenômenosobservados.JusXfiqueoquefoiobservado.

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SetupExperimental

Polarizadores

LASER Suporte+Fibra Fotômetro

VerificaçãoQuanXtaXvadaLeideMalus

•  UXlizeafontedeluzincandescente,ofotômetroedoispolarizadores;•  Verifiqueosajustesdofotômetro.Definaumaintensidadedereferência(por

exemplo,aquelaemqueoseixosdepolarizaçãodopolarizadoreanalisadorestão em paralelo); Por que a intensidade de referência deve serdeterminadadestamaneira?

•  Gire o analisador, a parXr de umaposição de referência (0 graus), até 90o

fazendo leituras periódicas no fotômetro, de 4o em 4o. Preencha a tabelaabaixo.

Procedimento

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Ânguloentreoseixosdepolarização,θ IntensidadeI

ProcedimentoExperimentalCalibraçãodePontoZerodoFotômetro:

1. Reguleoseletordesensibilidadedofotômetro(botão“sensiXvity”)paraamaiorescala(escala1000,menorsensibilidade);2. ReXreafibraóXcadofotômetroecubraaentradadeluzcomumobjetopreto;3. Comaluzdasalaapagada,reguleoseletordesensibilidadedofotômetroparaamenorescala(escala0.1,demaiorsensibilidade);4. Ajusteobotãodeajustedozero(“ZEROADJUST”)deformaqueoponteirodofotômetroseposicioneemcimadozerodaescala.;5. Depoisderealizadooajuste,gireoseletordesensibilidadeatéaescala1000eentãoreXreoobjetopretodofotômetro.

Determinaçãodaintensidademáxima:

1. Comodetectorposicionadonadistânciamínima,(ouseja,máximaintensidade),reguleoseletordesensibilidadeparaomaiorvalorpossível,talqueoponteiropermaneçanomáximodaescala(10),uXlizandoparaissoobotãodeajustedesensibilidade.

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SetupExperimentalLuzincandescente

Resultados1.Construaográfico(I/Im)×cos2θ:

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I/Im

cos2θ

●●

●●●●●●●

●●

y=m’x+b

2 . Ve r i fique a l e i d e Ma l u scomparando a curva obXda no itemanteriorcomoresultadoteórico:

•  UX l i z e o s v a l o r e s d o scoeficientes angular (m’) elinear (b), bem como osrespecXvos erros fornecidospeloMMQ.

Retaestabelecidapelométododosmínimosquadrados(MMQ)