Universidade Estadual de LondrinaLaboratrio de Fsica Moderna6FIS-027

Espectroscopia do tomo de Sdio

Rafael Bratifich Turma 0001

Prof Dr Amrico Tsuneo Fujii afujii@uel.br

Centro de Cincias Exatas Departamento de Fsica - UEL

Sumrio1.0 Objetivo.........................................................................................................................03 2.0 Fundamentos Tericos.................................................................................................04 2.1 Breve histria.........................................................................................................04 2.2 Espectrometria.......................................................................................................05 2.3 Tcnicas...................................................................................................................06 2.4 Mtodos...................................................................................................................06 2.5 Instrumentao.......................................................................................................07 3.0 Metodologia...................................................................................................................11 4.0 Materiais Usados para o Experimento.......................................................................11 4.1 Montagem e Procedimentos Experimentais.........................................................12 4.1-1 Breve descrio do espectrmetro......................................................................12 4.1-2 Ajustes do espectrmetro....................................................................................12 4.1-3 Medindo ngulos com o espectrmetro..............................................................15 4.1-4 Leitura da escala Vernier...................................................................................16 4.1-5 Montagem experimental.....................................................................................17 4.1-6 Procedimento experimental................................................................................19 5.0 Resultados.....................................................................................................................12 6.0 Anlise dos Resultados.................................................................................................20 7.0 Concluso......................................................................................................................33 8.0 Bibliografia....................................................................................................................34

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1.0 ObjetivoO seguinte experimento realizado no Laboratrio de Fsica Moderna da Universidade Estadual de Londrina tem como objetivo obter os comprimentos de onda emitidos pelo tomo de Sdio(Na) utilizando um espectrmetro de estudante e diversos tipos de rede de difrao.

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2.0 Fundamentos Tericos 2.1 Breve histriaParece haver sido o estadista e filsofo romano Sneca (4 a.C. - 65 d.C.) o primeiro a fazer uma observao espectroscpica ao ver a luz solar sofrer uma decomposio, nas cores do arco-ris, ao atravessar um pedao de vidro. A partir da, certamente, muitos fsicos perceberam a decomposio espectral da luz no vidro, contudo, foi o fsico ingls Sir Isaac Newton (1642-1727) quem fez um estudo mais apurado dessa disperso. Com efeito, em 1666, em um quarto escuro e ao fazer passar a luz solar branca em um prisma (comprado na feira de Sturbridge, por volta de 1665), ele observou a sua decomposio nas cores do arco-ris. Convencido de que essas cores estavam presentes na prpria luz branca solar e que as mesmas no foram criadas no prisma, Newton realizou um outro tipo de experincia na qual fez passar as cores dispersadas, pelo primeiro prisma, por um segundo prisma invertido em relao ao primeiro, reproduzindo, dessa forma, e em uma tela, a luz branca original. oportuno registrar que Newton, em suas experincias sobre a disperso da luz e no relato que fez delas e de outras experincias em ptica, no livro intitulado Opticks or A Treatise of the Reflexions, Refractions, Inflexions and Colours of Light, publicado em 1704, no tenha feito nenhum registro relevante das famosas raias espectrais. provvel que ele, se as observou, haja considerado como decorrentes de defeitos do vidro. Alis, essas raias, tambm foram registradas pelo qumico e fsico ingls William Hyde Wollaston (1766-1828), em 1802 (Philosophical Transactions 92, p. 365), depois de observar o espectro solar. Nessa ocasio, ele chegou a observar cerca de sete linhas escuras, que ele denominou com letras do alfabeto. No entanto, pensando tratar-se apenas dos limites das cores do espectro solar, no aprofundou essa descoberta. O estudo sistemtico das raias (linhas) espectrais, conhecido como espectroscopia, foi iniciado pelo fsico alemo Joseph von Fraunhofer (1787-1826), em 1814. O resultado desse estudo foi apresentado no artigo publicado na Denkschrift der Kniglichen Akademie Wissenschaften zu Mnchen 5, p. 193, 1814-1815, no qual descreveu suas observaes sobre a presena de linhas escuras no espectro solar, cujas oito principais ele as distinguiu com letras. Dentre as quais, destacam-se: A (vermelho escuro), D (amarelo claro) e H (violeta). Ao construir uma rede de difrao, em 1819, Fraunhofer comeou a medir o comprimento de onda das raias espectrais solares (mais 4

tarde conhecidas como raias de Fraunhofer), e identific-las com as letras do alfabeto, como fizera anteriormente. Os resultados dessa medida foram apresentados por ele na Denkschrift der Kniglichen Akademie Wissenschaften zu Mnchen 8, p. 1, de 18211822. Destaque-se que as linhas B, D, b, F, G e H coincidem, respectivamente, com as linhas A, B, f, g, D e E, de Wollaston segundo historiador da cincia ingls Sir Edmund Taylor Whittaker (1873-1956) registrou em seu A History of the Theories of Aether and Electricity: The Classical Theories (Thomas Nelson and Sons Ltd, 1951). Nas mais de 600 linhas que Fraunhofer estudou, ele observou que suas posies eram constantes para o mesmo espectro de um dado elemento qumico, quaisquer que fossem as fontes de luz utilizadas para a obteno do espectro, isto , luz solar direta do Sol, ou refletida pela Lua ou pelos planetas, por um gs, ou por um metal aquecido. Desse modo, concluiu que cada elemento qumico caracterizado por um espectro, como se fosse uma verdadeira impresso digital. Hoje, a difrao da luz proveniente de fontes bem afastadas de uma rede de difrao, chamada de difrao de Fraunhofer.

2.2 EspectrmetriaOriginalmente o termo espectropia designava o estudo da interao entre radiao e matria como uma funo do comprimento de onda (). De fato, historicamente, espectroscopia referia-se a ao uso de luz visvel dispersa de acordo com seu comprimento de onda, por exemplo, por um prisma. Posteriormente o conceito foi expandido para compreender qualquer medida de uma grandeza como funo tanto de comprimento de onda ou frequncia. Assim, este termo tambm pode se referir a uma resposta a um campo alternado ou frequncia varivel (). Uma posterior extenso do escoppo da definio adicionou energia (E) como uma varivel, dada quando obtido o relacionamento muito prximo expresso por E = h para ftons (h a constante de Planck). Sempre quando se excita uma substncia com uma fonte de energia, esta pode emitir como absorver radiao em determinado comprimento de onda, desta forma permitindo uma observao do comportamento do corpo de prova. A base da espectroscopia a natureza ondulatria das radiaes eletromagnticas, cuja varivel a frequncia fundamental. 5

2.3 TcnicasEspectroscopia eletromagntica envolve interaes de matria com radiao eletromagntica, tais como luz. Espectroscopia de eltrons envolve interaes com raios catdicos. Espectroscopia de Auger envolve a induo do efeito Auger com um raio catdico. Neste caso a medio tipicamente envolve a energia cintica do eltron como varivel. Espectroscopia acstica envolve a frequncia do som. Espectroscopia dielctrica envolve a frequncia de um campo eltrico externo. Espectroscopia mecnica envolve a frequncia de um stress mecnico externo, por exemplo, a toro aplicada a uma pea de material.

2.4 MtodosExistem diversas mtodos de anlises espectroscpicas, tanto molecular quanto atmica. Para cada um deles os instrumentos de medida sofrem variaes. Alguns mtodos so: Espectroscopia de infravermelho A espectroscopia no infravermelho se baseia no fato de que as ligaes qumicas das substncias possuem frequncias de vibrao especficas, as quais correspondem a nveis de energia da molcula (chamados nesse caso de nveis vibracionais). Tais frequncias dependem da forma da superfcie de energia potencial da molcula, da geometria molecular, das massas dos tomos e eventualmente do acoplamento vibrnico. Espectroscopia Raman Sua anlise se baseia na luz, monocromtica e de determinada frequncia, dispersada ao incidir sobre o material a ser estudado, cuja maior parte da luz dispersada tambm apresenta a mesma frequncia daquela incidente. Somente uma pequena poro da luz dispersada inelasticamente frente as rpidas mudanas de frequncia, devido interao da luz com a matria, e uma caracterstica intrnseca do material analisado e independe da frequncia da luz incidente. 6

A luz que manteve a mesma frequncia da incidente no revela qualquer informao sobre o material e chamada de disperso Rayleigh, mas aquela que mudou revela a composio molecular deste mesmo e conhecido como disperso Raman. Espectroscopia de raios-X Em essncia esta tcnica consiste em iluminar-se uma amostra com raios X e coletar os fotoeltrons por ela emitidos em um analisor de eltrons capaz de resolver os eltrons coletados em funo das respectivas energias cinticas (velocidades) que possuem e de, ento, cont-los. Um grfico de contagem de eltrons (corrente) x energia cintica (velocidade) estabelecido geralmente atravs de um mecanismo de coleta de dados automatizado, e um espectro de XPS obtido. Os espectros XPS permitem identificar quantitativamente, em profundidades da ordem de dezenas de nanmetros e com incerteza de frao centesimal de camada atmica, todos os elementos qumicos na superfcie da amostra, o ambiente qumico dos elementos - seus estados de oxidao, suas concentraes relativas na amostra - e em casos especficos permite inclusive inferir a morfologia da superfcie em anlise. Espectroscopia de Mssbauer Em espectroscopia, a tcnica de espectroscopia de Mssbauer consiste no uso do efeito Mssbauer na identificao de espcies qumicas usando radiao gama. Na sua forma mais usada, a espectroscopia Mssbauer de absoro, uma amostra slida exposta a radiao gama, e um detector mede a intensidade da radiao transmitida atravs da amostra. A energia da radiao gama variada variando a acelerao da fonte de radiao com um motor linear. O movimento relativo entre a fonte e a amostra resulta num desvio energtico devido ao efeito Doppler.

2.5 InstrumentaoOs espectrmetros compreendem uma fonte de energia radiante, um sistema colimador (fenda, lentes...), um local destinado amostra, um sistema monocromador e um sistema detector.

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Rede de difrao Difrao da luz numa fenda nica: localizao dos mnimos A passagem de um feixe de luz por uma fenda estreita ou um obstculo cujas dimenses so prximas ao comprimento de onda, produz um espalhamento em relao direo inicial de propagao. A onda plana da luz incidente torna-se esfrica. Esse fenmeno, denominado difrao, pode ser explicado pelo princpio de Huygens, segundo o qual, os pontos de uma frente de onda funcionam como fontes secundrias pontuais. Assim, para um feixe de luz monocromtica, de comprimento de onda , atravessando uma fenda nica de largura a, uma figura de difrao pode ser observada sobre um anteparo localizado a uma distncia D dessa fenda (ver figura 1 abaixo). Fazendo D muito maior que a (D >> a), pode-se considerar ento todos os raios partindo da fenda com sendo paralelos e, assim, a localizao dos mnimos de difrao (franjas escuras), sobre tal anteparo, pode facilmente ser determinada atravs da seguinte equao : a sen =m para m=1, 2, 3,... Orifcios com dimetro muito prximo ao comprimento de onda no produzem um anel escuro, e a luminosidade do mximo central espalhada sobre todo o anteparo.

Figura 1: Difrao em fenda nica.

Como os ngulos so muito pequenos, pois D >> a,ento tg sen . Com isto a eq. (1) pode ser escrita numa forma mais simplificada, ou seja:tan = y m e sen = D a

a=

m D

Interferncia e difrao da luz numa fenda dupla: localizao dos 8

mximos Vimos que um feixe de luz monocromtica de comprimento de onda , atravessando um orifcio, gera sobre um anteparo uma figura de difrao, caracterizada por franjas claras e escuras bem definidas. Quando dois orifcios so justapostos a luz difratada por cada orifcio se sobrepe (se interferem) na regio entre esses orifcios e o anteparo, produzindo, assim, no anteparo uma figura de interferncia, tambm caracterizada por franjas claras e escuras bem definidas. Um exemplo de dois orifcios justapostos o caso da fenda dupla (ver figura 2 abaixo). Em 1801, Thomas Young descreveu um mtodo de determinar a localizao dos mximos numa figura de interferncia, ou seja, as franjas claras (interferncia construtiva), numa experincia de fenda dupla. Chamando de d a distncia entre as fendas, D a distncia da fenda ao anteparo, o ngulo definido na figura 2 e fazendo D >> d, Young chegou numa equao para localizao dos mximos de interferncia dada por:

Figura 2: Interferncia e difrao numa fenda dupla de distncia d entre as fendas.

Temos que dD=m - interferncia construtiva logo para que ocorra uma interferncia construtiva ou um mximod sen =dD=r 1r 2=m para m=1, 2, 3,...

Assim quando temos centenas, milhares de fendas justaposta obtemos uma rede de difrao. Filtros pticos Os filtros pticos so tipos de estruturas que possuem caractersticas especiais de reflexo e transmisso de luz, de tal forma que podem bloquear ou transmitir a luz 9

em uma determinada frequncia, com mais ou menos intensidade. So largamente empregados em elementos dos mais simples como os espelhos, at em equipamentos ptico-eletrnicos complexos, ou ainda em sensores, com diversas aplicaes na indstria, medicina, meteorologia, construo civil, dentre outros. Existem basicamente dois princpios fsicos que podem ser usados para projetos de filtros pticos. Um deles usar as propriedades do material que compe o filtro, para absorver a luz em uma dada faixa de comprimento de onda e transmitir em outra. A estes, so chamados filtros de absoro, onde as faixas de comprimento de onda so determinadas pelas propriedades moleculares do material utilizado. O fato de as caractersticas do filtro serem bastante dependentes das propriedades moleculares do material, combinada com o fato de que a absoro de radiao por longos perodos pode aumentar a temperatura causando danos mecnicos ao dispositivo, faz com que estes filtros sejam pouco atrativos. O segundo princpio se baseia no fato de que a luz tem propriedades de onda, e consequentemente exibe o efeito de interferncia (fenmeno enunciado por Thomas Young em 1801, em uma carta sociedade real). Como disse Henry Crew, O simples, mas tremendamente importante fato de que dois raios de luz incidentes em um nico ponto podem ser adicionados e produzir escurido nesse ponto , a meu ver, uma descoberta proeminente que o mundo deve Thomas Young. Os filtros baseados nesse princpio so conhecidos como filtros de interferncia. Nesses filtros, as ondas de luz quando se superpe em fase criam interferncia construtiva, e quando se superpe defasadas de 180 entre si criam interferncia destrutiva. Os projetistas usam essa propriedade para construir filtros com efeitos pticos desejados (reflexo e transmisso) em uma larga banda de comprimento de onda. Estes so mais utilizados, haja vista que fornecem uma ampla faixa de parmetros de projeto para produzir as caractersticas requeridas.

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3.0 Metodologia

Figura 3: Esquema do Espectrmetro utilizado nas medidas dos comprimentos de onda emitidos pelo tomo de sdio na regio do visvel.

A luz de uma fonte atravessa a fenda do colimador, a luz divergente encontra uma lente convergente no interior do colimar. A luz sai do colimador em feixes paralelos como uma onda plana e incide perpendicularmente sobre a rede de difrao onde difratada formando um ngulo de difrao. Com a ordem m = 0, na posio 0 =90, com o eixo central da rede. Deslocando-se a luneta para valores maiores de 0, passa-se por bandas coloridas, do violeta at o vermelho.

4.0 Materiais Usados para o ExperimentoPara a montagem experimental foi utilizado os materiais abaixo listados. - Redes de difrao de 100, 300 e 600 linhas por mm. - Caixa contendo uma lmpada de vapor de sdio. - Espectrmetro de Estudante PASCO Scientific Model SP-9268A. - Fonte de alimentao para a lmpada de sdio. - Fonte de luz externa. - Lupa.

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4.1 Montagem e Procedimentos Experimentais

Figura 4: Espectrmetro utilizado nas medidas dos comprimentos de onda emitidos pelo tomo de sdio na regio do visvel

4.1-1 Breve descrio do espectrmetroO espectrmetro de estudante PASCO Scientific Model SP-9268A dispositivo que permite realizar medidas espectroscpicas precisas utilizando-se um prisma ou uma rede de difrao. No presente experimento utilizamos redes de difrao com nmeros diferentes de linhas/mm, isto , 100, 300 e 600 linhas/mm. O colimador e o telescpio so providos de lentes objetivas de 178 mm de distncia focal com uma abertura de 32 mm. O telescpio provido de uma ocular Ramsden 15X com um reticulado de vidro com uma cruz fio de cabelo. O tubo colimador provido de uma fenda de 6 mm de altura com abertura regulvel atravs de um parafuso de rosca fina. Este sistema permite efetuar um ajuste fino da abertura da fenda possibilitando a otimizao do acoplamento de luz no interior do colimador.

4.1-2 Ajustes do espectrmetroObservao: O espectrmetro foi ajustado e alinhado pelo tcnico do laboratrio, assim as descries abaixo se baseiam no manual do espectrmetro de como poderia ser realizados os ajustes. O tubo colimador e o telescpio podem ser alinhados atravs de dois parafusos allen que permitem efetuar o giro dos eixos ticos destes elementos, uma vez que os 12

mesmos se encontram apoiados sobre pinos piv existentes no topo das respectivas colunas de sustentao. O telescpio e a mesa do espectrmetro se encontram montados sobre bases giratrias independentes. A posio angular de cada base pode ser medida em relao a uma plataforma graduada fixa. As escalas tipo Vernier, (paqumetro), permitem efetuar medidas com preciso de 30 de arco. A rotao de cada base pode ser controlada por um parafuso de fixao e um de ajuste fino. Com o parafuso de fixao desatarraxado (livre) a base pode ser girada facilmente com a mo. Com o parafuso de fixao atarraxado (fixo), o parafuso de ajuste fino pode ser utilizado para efetuar um posicionamento mais preciso das bases mveis. A mesa do espectrmetro sobre a qual se fixa o prisma ou a rede de difrao pode ser girada independentemente da base, podendo ainda ser regulada em altura utilizando-se um parafuso de ajuste (parafuso longo) conectado ao eixo da mesa. A plataforma superior da mesa provida de trs parafusos utilizados para a nivelao da mesma em relao a base. Estes parafusos podem ser utilizados ainda para o ajuste da posio do plano da rede de difrao. O plano da rede de difrao deve ser posicionado perpendicular ao eixo tico do espectrmetro definido pela reta passando pelos centros da fenda, objetivas e ocular. O plano da rede de difrao deve permanecer ortogonal ao eixo ptico mesmo quando a base da mesa girada em torno do eixo do espectrmetro (eixo em torno do qual a plataforma, e as bases mveis podem girar). A rede de difrao colocada no suporte porta rede de difrao o qual fixo na plataforma por meio de dois parafusos. No sentido de se obter os resultados mais precisos a rede de difrao deve se encontrar alinhada com o eixo ptico do telescpio e do tubo colimador. Este alinhamento se d quando a normal ao plano da rede de difrao for colinear ao eixo ptico do espectrmetro. A condio de alinhamento obtida quando o espectrmetro e a mesa do mesmo se encontram niveladas. Aps o ajuste do nvel do espectrmetro procede-se a focalizao do mesmo. Para tanto segui-se o procedimento abaixo: 1. Olhando atravs do telescpio, deslize a ocular at a posio em que a cruz fio de cabelo fique focalizada. Desatarraxe o anel de fixao do reticulado e gire o mesmo at que a cruz se encontre na vertical. Atarraxe o anel de fixao do reticulado e ajuste o foco da ocular novamente de forma que a imagem da cruz se torne ntida. 13

2. Focalize o telescpio no infinito. Isto conseguido facilmente focalizando um objeto distante (por exemplo, a janela ou a porta do laboratrio). 3. Verifique se a fenda se encontra parcialmente aberta (utilize o parafuso de ajuste da fenda). 4. Alinhe o telescpio ajustando o mesmo na posio mostrada na figura 5.

Figura 5: Alinhamento do Telescpio e do tubo colimador do espectrmetro

5. Olhando atravs do telescpio ajuste o foco do colimador e, se necessrio, efetue a rotao do telescpio at que a imagem da fenda fique no foco. No mude o foco do telescpio. 6. Atarraxe o parafuso de fixao da base mvel do telescpio e ajuste o parafuso de ajuste fino da base no sentido de alinhar a cruz fio de cabelo com a borda fixa da fenda de entrada. Se a borda da mesma no se encontrar ao longo da vertical desatarraxe o anel de fixao (anel com superfcie recartilhada existente no suporte porta-fenda) e efetue o re-alinhamento da fenda do colimador. Ajuste a abertura da mesma a fim de se obter uma imagem clara. Note que a abertura da fenda no interfere nas medidas dos ngulos de difrao uma vez que os mesmos so medidos tomando-se como referncia as posies de alinhamento da cruz fio de cabelo com a borda fixa da fenda. Desta feita uma abertura muito estreita da fenda no muito vantajosa uma vez que tal procedimento limita a quantidade de luz acoplada no colimador prejudicando a visibilidade de comprimentos de onda de baixa intensidade (como por exemplo, a linha violeta do espectro do sdio). Observao: Quando o telescpio e o colimador se encontrarem perfeitamente alinhados e focalizados a fenda deve se encontrar apropriadamente alinhada e focalizada no centro do campo de viso do telescpio com um dos braos da cruz fio de cabelo alinhado paralelamente com a borda fixa da fenda. Se o alinhamento no for 14

obtido seguindo-se o procedimento acima descrito, far-se- necessrio efetuar o alinhamento do eixo ptico do espectrmetro. Esta tarefa dificilmente dever ser realizada uma vez que o equipamento foi devidamente alinhado quando da sua montagem pelos fabricantes. O desalinhamento do eixo ptico do espectrmetro somente ocorre por operao inadequada do equipamento.

4.1-3 Medindo ngulos com o espectrmetroAs medidas dos ngulos de difrao da radiao a ser analisada pelo espectrmetro so realizadas utilizando a escala Vernier existente na base mvel do espectrmetro. Antes de se iniciar as medidas dos ngulos de difrao necessrio medir com preciso a posio do telescpio para a condio de deflexo nula, isto , direo de incidncia do feixe sobre a rede de difrao. Os ngulos de difrao so medidos em relao a este ngulo 0, conforme o apresentado na figura 6, seguindo o procedimento descrito abaixo:

Figura 6: Medidas do ngulo de difrao

1.

Para se obter a leitura na escala Vernier do feixe no defletido alinhe

primeiramente o brao vertical da cruz fio de cabelo com a imagem da borda fixa da fenda do colimador vista atravs da ocular do telescpio. Leia atentamente o valor do ngulo na escala Vernier. Este o valor de referncia 0 em relao ao qual sero medidos os ngulos de difrao. 2. Gire o telescpio at alinhar o brao vertical da cruz fio de cabelo com a borda

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fixa da imagem da fenda difratada pela rede de difrao. Esta imagem dever ser vista na cor de um dos comprimentos de onda da radiao emitida pelo tomo de sdio. Leia atentamente o valor apresentado na escala Vernier. Esta segunda leitura igual a sendo o ngulo de difrao igual a d=-0. Geralmente so efetuadas medidas angulares a direita e a esquerda da origem. Neste caso os valores negativos de d indicam que a leitura angular foi feita no lado oposto aos valores positivos.

4.1-4 Leitura da escala VernierA leitura da escala Vernier deve ser realizada atentamente. A figura abaixo apresenta um exemplo de leitura a ser efetuada.

Figura 7: Medidas do ngulo de difrao na escala Vernier do espectrmetro.

Para efetuar a leitura da escala Vernier encontre primeiramente a posio onde o zero da escala se encontra em relao escala fixa (solidria a base do espectrmetro). Se a linha correspondente ao zero da escala Vernier se encontrar entre duas linhas da escala fixa escolha o menor valor. Na figura 7 acima a linha do zero se encontra entre os valores 155 e 15530'; Utilizando uma lupa de aumento determine qual linha da escala Vernier se encontra alinhada com a escala fixa na base do espectrmetro. Na figura 7 o alinhamento das escalas se d em 15 de arco. Este valor deve ser portanto adicionado a medida efetuada anteriormente resultando portanto: 155+15'=15515'. 16

4.1-5 Montagem experimentalPara a realizao do experimento necessrio que a rede de difrao se encontre posicionada no plano perpendicular ao feixe de luz. No sentido de se obter o alinhamento da rede de difrao segue-se o procedimento descrito a seguir: 1. Alinha-se o foco do espectrmetro seguindo os procedimentos descritos anteriormente neste roteiro. O telescpio dever ser posicionado diretamente oposto ao colimador de tal forma que os eixos pticos dos mesmos sejam coincidentes. A imagem da fenda deve se encontrar no foco da ocular com a cruz fio de cabelo alinhada com a borda fixa da fenda. A figura 8 apresenta um esquema da posio inicial do espectrmetro requerida para o processo de alinhamento da rede de difrao.

Figura 8: Posio inicial do telescpio para alinhamento da rede de difrao de difrao.

2.

Desatarraxe o parafuso de fixao da mesa do espectrmetro. Alinhe as

linhas gravadas na plataforma da mesa de tal forma que as mesmas se encontrem o mais colinear possvel com o eixo tico do telescpio e do colimador (os eixos destes dois elementos so coincidentes na posio inicial do processo de alinhamento). Ajuste a altura da plataforma e atarraxe o parafuso de fixao. 3. Utilizando os parafusos de cabea recartilhada fixe o suporte porta rede de difrao na plataforma da mesa do espectrmetro de tal maneira que a borda do suporte, paralela ao plano da rede de difrao, fique alinhada perpendicularmente s linhas gravadas na plataforma. 4. Coloque a rede de difrao no suporte prendendo-a com as presilhas de ao. Ilumine a rede de difrao, atravs da fenda do colimador com uma lmpada incandescente e observou-se como a rede de difrao difrata os diferentes 17

comprimentos de onda (diferentes cores). Quando posicionada corretamente no suporte porta rede de difrao a rede de difrao deve espalhar as cores horizontalmente de tal forma que a rotao do telescpio permitir a observao da imagem da fenda em diferentes cores, sem que a mesma se desloque no campo de viso da ocular do telescpio. 5. Coloque uma fonte de luz com um espectro discreto, uma lmpada de sdio. Aproxime a mesma a cerca de 1 cm de distncia do orifcio da fenda do colimador. Ajuste a abertura da fenda para que a imagem da mesma aparea brilhante e fina (focalizada).

Figura 9: Medidas dos ngulos de difrao direita e esquerda do zero.

6.

Gire o telescpio at a posio em que a imagem da

fenda apareceu,

brilhante e focalizada, em uma das cores correspondente a um dos comprimentos de onda difratados. A imagem estava centrada no campo de viso do telescpio e alinhada com o brao vertical da cruz fio de cabelo o qual deve tangenciar a borda fixa da fenda, conforme o mostrado no desenho da parte inferior da figura 9 (vista atravs do telescpio). 7. A rede difrata a luz incidente em dois espectros idnticos, (no em

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intensidade), em comprimentos de onda. Gire o telescpio passando o mesmo pelo zero e posicione o mesmo na correspondente difrao direita. Mea o ngulo de difrao e anote as diferenas observadas no tocante a intensidade de cada linha difratada direita e esquerda do zero de difrao. 8. Se a rede de difrao se encontrar perfeitamente alinhada sobre a plataforma do espectrmetro, os ngulos de difrao, para cada comprimento de onda, devem ser iguais quando medidos direita e esquerda do zero. No caso de se constatar alguma diferena nos valores medidos utilize o parafuso de ajuste fino da posio da mesa para compensar a diferena [isto , a fim de alinhar a posio da rede de difrao para que o plano da mesma fique perpendicular ao eixo ptico do colimador (normal ao plano da rede de difrao coincidente com o eixo ptico do colimador) de tal forma que os ngulos sejam iguais]. 9. Repita os procedimentos 7 e 8 at que os ngulos para as correspondentes imagens da fenda sejam iguais dentro da preciso de um minuto de arco. 10. Uma vez a rede de difrao alinhada no gire a mesa do espectrmetro ou a base do mesmo novamente. Mea os ngulos de difrao para todos os comprimentos de onda a direita e esquerda do zero para todas as ordens de difrao permitidas pela acuidade visual do operador. 11. Construa uma tabela contendo os valores medidos dos ngulos de difrao das diferentes cores (comprimentos de onda), medidos a direita e a esquerda do zero, para cada ordem de difrao. Anote o valor da ordem de difrao correspondente a um dado conjunto de medidas.

4.1-6 Procedimento experimental1. Posicionou-se a lmpada de sdio a 1 cm da entrada da fenda. Ligou-se a mesma. 2. Estando o espectrmetro e a rede de difrao devidamente alinhados anotouse o valor do ngulo correspondente ao zero de difrao (o zero da escala da plataforma fixa no coincide com a posio do telescpio alinhado com o eixo ptico do espectrmetro). 3. Mediu-se os ngulos de difrao a esquerda e a direita do zero para os diferentes comprimentos de onda difratados em primeira ordem utilizando a rede de 19

difrao com 100 linhas/mm. Anotou-se os valores em uma tabela. 4. Repetiu-se o procedimento para os comprimentos de onda difratados de ordens superiores. 5. Trocou-se a rede de difrao pela de 300 linhas/mm e aps para uma de 600 linhas/mm e repetiu-se os procedimentos 2., 3. e 4. para cada uma delas.

5.0 ResultadosTabela 1 Rede 100 linhas/mm - Esquerda Ordem Cor m=1 m=2 m=3 m=4 m=5 m=6 m=7 ngulo -

Violeta 1 8729' 8456' 8224' 7937' 7658' 7416' 7136' Violeta 2 8724' 8449' 8214' Violeta 3 8718' 8439' 8151' 7912' 7626' 7341' 7053' Violeta 4 8716' 8431' 8147' 7900' Azul 1 Azul 2 Verde 1 Laranja 8708' 8415' 8124' 7826' 7533' 7233' 6933' 8702' 8406' 8106' 7804' 7500' 7157' 6850' 8643' 8326' 8008' 7649' 7326' 6959' 8638' 8314' 7946' 7620' 7249' 6916' -

Vermelho 8625' 8255' 7920' 7543' 7200' 6816' Tabela 2 Rede 100 linhas/mm - Direita Ordem Cor Violeta 1 Violeta 2 Violeta 3 Violeta 4 Azul 1 Azul 2 Verde 1 Laranja m=1 9235' 9239' 9242' 9251' 9302' 9315' 9328' m=2 9514' 9520' 9529' 9545' 9558' 9635' m=3 9743' m=4 m=5 -

m=6 -

ngulo

9802' 10049'

9836' 10130' 10426' 10726' 9852' 10155' 10458' 10803' 9950' 10305' 10633' 10958'

9641' 10010' 10341' 10710' 11042' 9706' 10039' 10414' 10759' 11143' 20

Vermelho 9333'

Tabela 3 Rede 300 linhas/mm Esquerda Ordem Cor Violeta 1 Violeta 2 Violeta 3 Violeta 4 Azul 1 Azul 2 Verde 1 Verde 2 Amarelo Laranja Vermelho m=1 8232' 8227' 8222' 8214' 8202' 8151' 8126' 8110' 8016' 7959' 7928' m=2 ngulo 7502' 7454' 7430' 7418' 7355' 7337' 7253' 7214' 7014' 6930' 6834' 6657' 6622' 6608' 6524' 6455' 6333' 6242' 5930' 5816' 5642' m=3

Tabela 4 Rede 300 linhas/mm Direita Ordem Cor Violeta 1 Violeta 2 Violeta 3 Violeta 4 Azul 1 Azul 2 Verde 1 Verde 2 Amarelo Laranja Vermelho m=1 9730' 9735' 9748' 9753' 9802' 9815' 9838' 9855' 9948' 10014' 10042' m=2 ngulo 10500' 10518' 10538' 10548' 10614' 10628' 10722' 10758' 10955' 11038' 11137' 11345' 11445' 11508' 11602' 11628' 12035' 12219' 12320' m=3

Tabela 5 Rede 600 linhas/mm Esquerda 21

Ordem Cor Violeta 1 Violeta 2 Violeta 3 Violeta 4 Azul 1 Azul 2 Verde 1 Verde 2 Amarelo 1 Amarelo 2 Laranja Vermelho m=1 ngulo 7443' 7448' 7432' 7412' 7404' 7338' 7318' 7230' 7149' 7000' 6910' 6812'

Tabela 6 Rede 600 linhas/mm Direita Ordem Cor Violeta 1 Violeta 2 Violeta 3 Violeta 4 Azul 1 Azul 2 Verde 1 Verde 2 Amarelo 1 Amarelo 2 Laranja Vermelho m=1 ngulo 10506' 10519' 10526' 10542' 10554' 10617' 10627' 10805' 10909' 10959' 11047' 11145'

22

6.0 Anlise dos ResultadosO ngulo medido foi encontrado em grau e minutos de arco, precisamos agora convert-lo para graus para assim obter o ngulo , e calcular o ngulo de desvio d e tambm o comprimento de onda . Assim para transformar converter minutos para dcimos de grau, logo o ngulo ser = , onde='

em

, temos que

1 60 '

sendo parte em graus, ' parte em minutos e converso de minutos para dcimos de grau; por exemplo, Tab. 1 esquerda, ordem m=1, cor violeta 1, ngulo 87 graus e 29 minutos de arco, =87 29' 1 =87,48 . 60 '

Para calcular o ngulo de desvio utilizamos d = 0 (esquerda) e d = 0 (direita), sendo 0 o ngulo em que a difrao nula (o espectrmetro foi ajustado para este ngulo corresponder a 90, ou seja, continuando com o exemplo acima d = 0=9087,48 =2,52 Para calcular o comprimento de onda utilizamos = sendo d sen d , m 0=90) e o ngulo de difrao. Assim

- comprimento da onda, d- espaamento da rede, m- ordem de difrao e

d - ngulo de desvio. Assim para o exemplo abordado o comprimento de onda encontrado ser = d sen d 107 sen 2,52 = =4391 , m 100 1

o 107 corresponde a converso da distncia entre as linhas do milimetro para o angstrom, ou seja, a rede de difrao de 100 linhas por milimetro pode ser escrita como100 linhas 1 mm

logo o espaamento da rede ser d =1 linha 1 mm 1 mm 1 mm 10 7 A 10 7 = = = A 100 linhas 100 100 1 mm 100

Desta forma o espaamento das redes de 100, 300 e 600 linhas/mm ser respectivamente 23

107 107 107 d= A , d= A e d= A . 100 300 600 As tabelas abaixo apresentam os clculos descritos acima para cada rede e ordem de difrao. Tabela 7 Rede 100 linhas/mm, esquerda, ordem m=1 clculos de ngulo em grau, desvio de difrao e comprimento de onda. Cor Violeta 1 Violeta 2 Violeta 3 Violeta 4 Azul 1 Azul 2 Verde 1 Laranja Vermelho ngulo 87,48 87,40 87,30 87,27 87,13 87,03 86,72 86,63 86,42 Desvio d 2,52 2,60 2,70 2,73 2,87 2,97 3,28 3,37 3,58 sen(d) 0,044 0,045 0,047 0,048 0,050 0,052 0,057 0,059 0,063 Comp. de onda 4391,00 4536,30 4710,65 4768,76 5001,19 5175,50 5727,36 5872,56 6250,02

Tabela 8 Rede 100 linhas/mm, esquerda, ordem m=2 clculos de ngulo em grau, desvio de difrao e comprimento de onda. Cor Violeta 1 Violeta 2 Violeta 3 Violeta 4 Azul 1 Azul 2 Verde 1 Laranja Vermelho ngulo 84,93 84,82 84,65 84,52 84,25 84,10 83,43 83,23 82,92 Desvio d 5,07 5,18 5,35 5,48 5,75 5,90 6,57 6,77 7,08 sen(d) 0,088 0,090 0,093 0,096 0,100 0,103 0,114 0,118 0,123 Comp. de onda 4415,74 4517,14 4661,97 4777,81 5009,40 5139,63 5717,96 5891,31 6165,64

Tabela 9 Rede 100 linhas/mm, esquerda, ordem m=3 clculos de ngulo em grau, desvio de difrao e comprimento de onda. Cor ngulo Desvio d sen(d) Comp. de 24

onda Violeta 1 Violeta 2 Violeta 3 Violeta 4 Azul 1 Azul 2 Verde 1 Laranja Vermelho 82,40 82,23 81,85 81,78 81,40 81,10 80,13 79,77 79,33 7,60 7,77 8,15 8,22 8,60 8,90 9,87 10,23 10,67 0,132 0,135 0,142 0,143 0,150 0,155 0,171 0,178 0,185 4408,55 4504,64 4725,50 4763,89 4984,51 5157,01 5711,87 5921,91 6169,83

Tabela 10 Rede 100 linhas/mm, esquerda, ordem m=4 clculos de ngulo em grau, desvio de difrao e comprimento de onda. Cor Violeta 1 Violeta 2 Violeta 3 Violeta 4 Azul 1 Azul 2 Verde 1 Laranja Vermelho ngulo 79,62 79,20 79,00 78,43 78,07 76,82 76,33 75,72 Desvio d 10,38 10,80 11,00 11,57 11,93 13,18 13,67 14,28 sen(d) 0,180 0,187 0,191 0,201 0,207 0,228 0,236 0,247 Comp. de onda 4505,83 4684,53 4770,22 5012,70 5169,34 5701,69 5906,82 6167,93

Tabela 11 Rede 100 linhas/mm, esquerda, ordem m=5 clculos de ngulo em grau, desvio de difrao e comprimento de onda. Cor Violeta 1 Violeta 2 Violeta 3 Violeta 4 Azul 1 Azul 2 ngulo 76,97 76,43 75,55 75,00 Desvio d 13,03 13,57 14,45 15,00 sen(d) 0,226 0,235 0,250 0,259 Comp. de onda 4510,36 4691,53 4990,7 5176,38 25

Verde 1 Laranja Vermelho

73,43 72,82 72,00

16,57 17,18 18,00

0,285 0,295 0,309

5702,62 5908,6 6180,34

Tabela 12 Rede 100 linhas/mm, esquerda, ordem m=6 clculos de ngulo em grau, desvio de difrao e comprimento de onda. Cor Violeta 1 Violeta 2 Violeta 3 Violeta 4 Azul 1 Azul 2 Verde 1 Laranja Vermelho ngulo 74,27 73,68 72,55 71,95 69,98 69,27 68,27 Desvio d 15,73 16,32 17,45 18,05 20,02 20,73 21,73 sen(d) 0,271 0,281 0,300 0,310 0,342 0,354 0,370 Comp. de onda 4519,34 4682,43 4997,89 5164,11 5704,89 5900,32 6171,45

Tabela 13 Rede 100 linhas/mm, esquerda, ordem m=7 clculos de ngulo em grau, desvio de difrao e comprimento de onda. Cor Violeta 1 Violeta 2 Violeta 3 Violeta 4 Azul 1 Azul 2 Verde 1 Laranja Vermelho ngulo 71,60 70,88 69,55 68,83 Desvio d 18,40 19,12 20,45 21,17 sen(d) 0,316 0,327 0,349 0,361 Comp. de onda 4509,27 4678,47 4991,28 5158,32 -

Tabela 14 Rede 100 linhas/mm, direita, ordem m=1 clculos de ngulo em grau, desvio de difrao e comprimento de onda. Cor ngulo Desvio d sen(d) Comp. de 26

onda Violeta 1 Violeta 2 Violeta 3 Violeta 4 Azul 1 Azul 2 Verde 1 Laranja Vermelho 92,58 92,65 92,70 92,85 93,03 93,25 93,47 93,55 2,58 2,65 2,70 2,85 3,03 3,25 3,47 3,55 0,045 0,046 0,047 0,050 0,053 0,057 0,060 0,062 4507,24 4623,47 4710,65 4972,14 5291,69 5669,28 6046,78 6191,96

Tabela 15 Rede 100 linhas/mm, direita, ordem m=2 clculos de ngulo em grau, desvio de difrao e comprimento de onda. Cor Violeta 1 Violeta 2 Violeta 3 Violeta 4 Azul 1 Azul 2 Verde 1 Laranja Vermelho ngulo 95,23 95,33 95,48 95,75 95,97 96,58 96,68 97,10 Desvio d 5,23 5,33 5,48 5,75 5,97 6,58 6,68 7,1 sen(d) 0,091 0,093 0,096 0,100 0,104 0,115 0,116 0,124 Comp. de onda 4560,60 4647,49 4777,81 5009,40 5197,49 5732,41 5819,09 6180,07

Tabela 16 Rede 100 linhas/mm, direita, ordem m=3 clculos de ngulo em grau, desvio de difrao e comprimento de onda. Cor Violeta 1 Violeta 2 Violeta 3 Violeta 4 Azul 1 Azul 2 ngulo 97,72 98,03 98,60 98,87 Desvio d 7,72 8,03 8,60 8,87 sen(d) 0,134 0,140 0,150 0,154 Comp. de onda 4475,81 4658,31 4984,51 5137,85 27

Verde 1 Laranja Vermelho

99,83 100,17 100,65

9,83 10,17 10,65

0,171 0,177 0,185

5692,76 5883,74 6160,30

Tabela 17 Rede 100 linhas/mm, direita, ordem m=4 clculos de ngulo em grau, desvio de difrao e comprimento de onda. Cor Violeta 1 Violeta 2 Violeta 3 Violeta 4 Azul 1 Azul 2 Verde 1 Laranja Vermelho ngulo 100,82 101,50 101,92 103,08 103,68 104,23 Desvio d 10,82 11,50 11,92 13,08 13,68 14,23 sen(d) 0,188 0,199 0,206 0,226 0,237 0,246 Comp. de onda 4691,68 4984,20 5162,22 5659,20 5913,89 6146,78

Tabela 18 Rede 100 linhas/mm, direita, ordem m=5 clculos de ngulo em grau, desvio de difrao e comprimento de onda. Cor Violeta 1 Violeta 2 Violeta 3 Violeta 4 Azul 1 Azul 2 Verde 1 Laranja Vermelho ngulo 104,43 104,97 106,55 107,17 107,98 Desvio d 14,43 14,97 16,55 17,17 17,98 sen(d) 0,249 0,258 0,285 0,295 0,309 Comp. de onda 4985,07 5165,14 5697,04 5903,04 6174,81

Tabela 19 Rede 100 linhas/mm, direita, ordem m=6 clculos de ngulo em grau, desvio de difrao e comprimento de onda. Cor ngulo Desvio d sen(d) Comp. de 28

onda Violeta 1 Violeta 2 Violeta 3 Violeta 4 Azul 1 Azul 2 Verde 1 Laranja Vermelho 107,43 108,05 109,97 110,70 111,72 17,43 18,05 19,97 20,70 21,72 0,300 0,310 0,341 0,353 0,370 4993,26 5164,11 5691,22 5891,25 6166,95

Tabela 20 Rede 300 linhas/mm, esquerda, ordem m=1 clculos de ngulo em grau, desvio de difrao e comprimento de onda. Cor Violeta 1 Violeta 2 Violeta 3 Violeta 4 Azul 1 Azul 2 Verde 1 Verde 2 Amarelo Laranja Vermelho ngulo 82,53 82,45 82,37 82,23 82,03 81,85 81,43 81,17 80,27 79,98 79,47 Desvio d 7,47 7,55 7,63 7,77 7,97 8,15 8,57 8,83 9,73 10,02 10,53 sen(d) 0,13 0,131 0,133 0,135 0,139 0,142 0,149 0,154 0,169 0,174 0,18 Comp. de onda 4331,65 4379,71 4427,77 4504,64 4619,9 4725,5 4965,34 5118,69 5635,43 5797,82 6093,58

Tabela 21 Rede 300 linhas/mm, esquerda, ordem m=2 clculos de ngulo em grau, desvio de difrao e comprimento de onda. Cor Violeta 1 Violeta 2 Violeta 3 Violeta 4 ngulo 75,03 74,90 74,50 74,30 Desvio d 14,97 15,10 15,50 15,70 sen(d) 0,258 0,261 0,267 0,271 Comp. de onda 4304,28 4341,74 4453,97 4510,01 29

Azul 1 Azul 2 Verde 1 Verde 2 Amarelo Laranja Vermelho

73,92 73,62 72,88 72,23 70,23 69,50 68,57

16,08 16,38 17,12 17,77 19,77 20,50 21,43

0,277 0,282 0,294 0,305 0,338 0,350 0,365

4617,25 4701,04 4905,31 5085,69 5636,51 5836,79 6090,31

Tabela 22 Rede 300 linhas/mm, esquerda, ordem m=3 clculos de ngulo em grau, desvio de difrao e comprimento de onda. Cor Violeta 1 Violeta 2 Violeta 3 Violeta 4 Azul 1 Azul 2 Verde 1 Verde 2 Amarelo Laranja Vermelho ngulo 66,95 66,37 66,13 65,40 64,92 63,55 62,70 59,50 58,27 56,70 Desvio d 23,05 23,63 23,87 24,60 25,08 26,45 27,30 30,50 31,73 33,30 sen(d) 0,392 0,401 0,405 0,416 0,424 0,445 0,46 0,508 0,526 0,549 Comp. de onda 4350,38 4454,25 4495,66 4625,34 4710,4 4949,07 5096,11 5639,32 5844,07 6100,25

Tabela 23 Rede 300 linhas/mm, direita, ordem m=1 clculos de ngulo em grau, desvio de difrao e comprimento de onda. Cor Violeta 1 Violeta 2 Violeta 3 Violeta 4 Azul 1 Azul 2 Verde 1 ngulo 97,50 97,58 97,80 97,88 98,03 98,25 98,63 Desvio d 7,50 7,58 7,80 7,88 8,03 8,25 8,63 sen(d) 0,131 0,132 0,136 0,137 0,140 0,143 0,150 Comp. de onda 4350,87 4398,94 4523,85 4571,88 4658,31 4783,09 5003,69 30

Verde 2 Amarelo Laranja Vermelho

98,92 99,80 100,23 100,70

8,92 9,80 10,23 10,70

0,155 0,170 0,178 0,186

5166,59 5673,65 5921,91 6188,89

Tabela 24 Rede 300 linhas/mm, direita, ordem m=2 clculos de ngulo em grau, desvio de difrao e comprimento de onda. Cor Violeta 1 Violeta 2 Violeta 3 Violeta 4 Azul 1 Azul 2 Verde 1 Verde 2 Amarelo Laranja Vermelho ngulo 105,00 105,30 105,63 105,80 106,23 106,47 107,37 107,97 109,92 110,63 111,62 Desvio d 15,00 15,30 15,63 15,80 16,23 16,47 17,37 17,97 19,92 20,63 21,62 sen(d) 0,259 0,264 0,269 0,272 0,280 0,283 0,298 0,308 0,341 0,352 0,37 Comp. de onda 4313,65 4397,88 4491,34 4538 4659,16 4724,29 4974,76 5141,06 5677,55 5873,1 6139,92

Tabela 25 Rede 300 linhas/mm, direita, ordem m=3 clculos de ngulo em grau, desvio de difrao e comprimento de onda. Cor Violeta 1 Violeta 2 Violeta 3 Violeta 4 Azul 1 Azul 2 Verde 1 Verde 2 Amarelo Laranja ngulo 113,75 114,75 115,13 116,03 116,47 120,58 122,32 Desvio d 23,75 24,75 25,13 26,03 26,47 30,58 32,32 sen(d) 0,403 0,419 0,425 0,439 0,446 0,509 0,535 Comp. de onda 4474,96 4651,77 4719,18 4876,6 4951,97 5653,23 5939,98 31

Vermelho

123,33

33,33

0,550

6105,66

Tabela 26 Rede 600 linhas/mm, esquerda, ordem m=1 clculos de ngulo em grau, desvio de difrao e comprimento de onda. Cor Violeta 1 Violeta 2 Violeta 3 Violeta 4 Azul 1 Azul 2 Verde 1 Verde 2 Amarelo 1 Amarelo 2 Laranja Vermelho ngulo 74,72 74,80 74,53 74,20 74,07 73,63 73,30 72,50 71,82 70,00 69,17 68,20 Desvio d 15,28 15,20 15,47 15,80 15,93 16,37 16,70 17,50 18,18 20,00 20,83 21,80 sen(d) 0,264 0,262 0,267 0,272 0,275 0,282 0,287 0,301 0,312 0,342 0,356 0,371 Comp. de onda 4393,21 4369,82 4444,63 4538,00 4575,31 4696,39 4789,34 5011,76 5200,98 5700,34 5927,51 6189,46

Tabela 27 Rede 600 linhas/mm, direita, ordem m=1 clculos de ngulo em grau, desvio de difrao e comprimento de onda. Cor Violeta 1 Violeta 2 Violeta 3 Violeta 4 Azul 1 Azul 2 Verde 1 Verde 2 Amarelo 1 Amarelo 2 Laranja Vermelho ngulo 105,10 105,32 105,43 105,70 105,90 106,28 106,45 108,08 109,15 109,98 110,78 111,75 Desvio d 15,10 15,32 15,43 15,70 15,90 16,28 16,45 18,08 19,15 19,98 20,78 21,75 sen(d) 0,261 0,264 0,266 0,271 0,274 0,280 0,283 0,310 0,328 0,342 0,355 0,371 Comp. de onda 4341,74 4402,56 4435,28 4510,01 4565,99 4673,13 4719,64 5173,33 5467,37 5695,78 5913,92 6175,96 32

Observa-se que as intensidades de cores eram mais intensas quando avaliadas a esquerda e com o aumento da ordem da difrao (m) ocorre um diminuio discreta da intensidade das cores (comprimento de onda), o que demonstra uma disperso dos comprimentos de onda. Verifica-se tambm que o aumento de linhas da rede de difrao ocorre tambm a diminuio da intensidade das cores ou seja com o aumento da densidade das rede aumenta tambm a disperso do espectro. Influencia do nmero de linhas da rede interfere com a disperso do espectro, desta forma rede mais densas apresentaro maiores disperso, o que ocasiona uma diminuio da intensidade das cores observadas e tambm uma sobreposio dos espectros de ordens diferentes, ou seja, ao visualizar, por exemplo, a primeira ordem do espectro encontraremos uma sequencia de cores diferente da esperada violeta, azul, amarelo, laranja, vermelho ela ser encontrado como violeta, azul, amarelo, violeta, laranja, vermelho; sendo este segundo violeta a difrao da segunda ordem (m=1). Utilizamos redes de 100, 300 e 600 linhas/mm assim comparando-as temos: Tabela 28 Comparao entre as linha de rede de difrao. 100 linhas/mm 300 linhas/mm 600 linhas/mm 100 linhas/mm 300 linhas/mm 600 linhas/mm 100% 300% 600% 33% 100% 200% 16% 200% 100%

Assim verifica-se que a rede de 100 linhas/mm cerca de 67% menos densa que a de 300 linhas/mm e 84% que a de 600. Entretanto, para este experimento, a rede que mais se aproximou do espectro do sdio foi a de 300 linhas/mm, pois as outras redes apresentavam maiores divergncias entre o comprimento de onda observado e o esperado.

7.0 ConclusoO objetivo de obter os comprimentos de onda emitidos pelo tomo de Sdio(Na) utilizando um espectrmetro de estudante e diversos tipos de rede de difrao foi alcanado com sucesso, observou-se que a rede que apresentou os resultados mais 33

prximos aos esperados para o sdio foi a de 300 linhas/mm. Verificou-se tambm que com o aumento da densidade das redes aumentam-se a disperso do espectro e consequentemente uma diminuio da intensidade e uma sobreposio das ordens de difrao.

8.0 Bibliografia[1] Sears e Zemansky Fsica IV: tica e Fsica Moderna / Young, Hhugh; Freedman, Roger - Editora Pearson Addison Wesley. [2]. Eisberg, R. Martin ; Resnick, R. FSICA QUNTICA: TOMOS, MOLCULAS, SLIDOS, NCLEOS E PARTCULAS. Editora Campus, 1979. [3]. Manual PASCO Scientific home page. STUDENT SPECTROMETER, modelo AP-9268A. http://store.pasco.com/pascostore/showdetl.cfm? &DID=9&Product_ID=54046&groupID=292&Detail=1 [4] Melissinos, A. C., Napolitano, J. Experiments in Modern Physics. 2 ed., P. Academic. San Diego, Califrnia, USA, 2003.

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