- 1 - Difração da luz por fendas Hugo L. Fragnito e Antonio C. Costa Unicamp-IFGW, Março de 2010 1. INTRODUÇÃO Difração é o nome genérico dado aos fenômenos associados a desvios da propagação da luz em relação ao previsto pela óptica geométrica (ou seja, de raios retilíneos) e que põem de manifesto a natureza ondulatória da luz. Fenômenos de difração são observados para todos os tipos de ondas. Raramente observamos a difração da luz no cotidiano. Entretanto, a difração das ondas sonoras é difícil de ser evitada; o som contorna obstáculos de tamanhos relativamente grandes, tais como pessoas, árvores e mobílias de uma sala. Esta diferença entre a difração do som e da luz é devida à diferença entre os respectivos comprimentos de onda. O comprimento de onda do som é da ordem de 1 m, enquanto que o da luz visível é da ordem de 500 nm. Ondas eletromagnéticas utilizadas na transmissão de sinais de rádio, televisão e telefonia móvel, por exemplo, com comprimentos de onda que variam entre algumas dezenas de centímetros até alguns quilômetros, contornam facilmente obstáculos como árvores e carros e até prédios, dependendo do caso. A difração por uma fenda fina pode ser observada com uma montagem experimental simples e explicada matematicamente com um modelo também simples e que permite extrair conclusões gerais acerca da difração. Além disso, quando a luz se difrata por um conjunto de aberturas periódicas, se observam interessantes fenômenos de interferência entre as ondas originadas em cada abertura. A figura de difração depende das condições de iluminação e de onde se observa a figura. Se o obstáculo é iluminado com ondas planas e a região onde observamos a difração está longe do obstáculo dizemos que temos difração de Fraunhofer. Em todos os outros casos dizemos que temos difração de Fresnel. Neste experimento investigaremos a difração de Fraunhofer produzida ao passar um feixe laser por fendas muito finas. 1.1. Difração de fenda simples b y Δy θ z Luz r Fig. 1. Difração da luz por uma fenda de largura b vista em um anteparo a uma distância z. A largura do máximo central é Δy.