...Tudo para você tentar fazer em casa.
No nosso experimento, utilizamos uma rede de difração. Mas você pode utilizar um CD para montar um espectrômetro caseiro! Isso porque, se desencaparmos um CD, podemos utilizá-lo como uma rede de difração por transmissão. Vamos aos passos!
Para que se obtenha o espectro de uma lâmpada (LED, fluorescente, etc...), antes, é necessário que se conheça o espaçamento entre os sulcos da rede de difração (o CD), o parâmetro d. Mas como fazer isso?
Assista ao vídeo abaixo!
Vídeo de autoria da Professora Marisa A. Cavalcante, disponível em
http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=SNQNKVDCIGw
Após assistir ao vídeo, você pôde notar que:
1.Descascamos um CD, deixando somente a parte transparente exposta
2.Ao incidir o LASER no CD, a luz foi difratada e chegou a um anteparo
3.Usamos o LASER pois sabemos seu comprimento de onda (de 650nm) e de acordo com a equação:
(1) |
podemos calcular o parâmetro d, ao trabalhar algebricamente a fórmula anterior:
para N=1 |
4.A distância x será dada pela diferença entre a posição do pico central e a posição do pico, para N = 1.
5.Ao se calcular o parâmetro d, para o CD, se chega a valores próximos de 1600nm/linha, ou 625linhas/mm, que são semelhantes aos valores de redes de difração verdadeiras (em torno de 600 linhas/mm – embora existam redes de 1000 linhas/mm). Por isso usamos o CD.
6.Com o valor de d, basta substituirmos na fórmula (1), para que encontremos os diferentes valores de comprimento de onda.
7.Para a obtenção do espectro da lâmpada, basta que montemos um arranjo semelhante a este:
Arranjo esquemático de seu espectrômetro caseiro. Ele deve ter essa estrutura. Lembre-se que você observará o espectro da lâmpada, dentro da caixa. Observe pelo CD!.
8.De modo que a luz de LED ao incidir pela fenda, ao chegar no CD, seja difratada nas diferentes componentes dos comprimentos de onda.
9.Na imagem anterior mostramos como é o esquema do experimento na versão de um espectrômetro caseiro, utilizando a caixa de presentes, dispondo ainda da lâmpada de LED e do CD, bem como de uma tela que sirva de anteparo (a tela é coberta com papel milimetrado, para servir de escala graduada)..
10.O cálculo dos comprimentos de onda pode ser realizado medindo as distâncias entre a fenda e a respectiva componente, desde que se saiba a distância D, entre o CD e a tela.
11.Com isso, substituem-se os valores na fórmula (1) e encontram-se os valores dos comprimentos de onda.
Na figura da esquerda, espectrometro caseiro, feito com caixa de presente, com o CD na frente, e abertura para observação; ao fundo, a parte traseira da caixa coberta com papel milimetrado com marcação das distâncias. Perceba a abertura na parte de trás para a fenda. Nesta fenda é colocado diante dela o LED RGB (Figura da direita), o qual é controlado pelas portas PWM do Arduino, via programação em Scratch (S4A)
Com esta montagem, associamos ainda a câmera do celular para gravar o espectro do LED RGB, a cada cor escolhida, de modo que podemos calcular os comprimentos de onda pela fórmula colocada anteriormente, via Tracker, de modo a facilitar a leitura e observação mais detalhada do espectro.
E além disso, maiores detalhes da construção da caixa encontram-se presentes no Blog do Projeto: http://era-weblab.blogspot.com.br/p/diy-faca-voce-mesmo.html . Lembrando que essa proposta segue a ideia descrita no artigo “NOVAS TECNOLOGIAS NO ENSINO DE FÍSICA PARA O ESTUDO DAS CORES: O USO DO SCRATCH FOR ARDUINO E TRACKER” (TEIXEIRA, CAVALCANTE e BALATON, 2015):
http://www.sbf1.sbfisica.org.br/eventos/snef/xxi/sys/resumos/T0845-1.pdf
Disponível em:
http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=t6LKDIpfYeQ
Essa é a versão inicial do espectro analisado dentro de uma caixa...
O artigo descreve como construir um espectroscópio caseiro.Clique aqui para acessar.
Este vídeo mostra como podemos montar um espectroscópio manual para a medida e observação de espectros, disponível em:
http://www.youtube.com/watch?v=Ltr7U8s1TGQ&feature=related
Postado por Cristiane Tavolaro, em:
http://fisicamodernaexperimental.blogspot.com.br/2009/03/espectroscopio-manual.html
Este Experimento mostra como podemos determinar o numero de sulcos/mm de um CD para utiliza-lo em um espectroscópio por projeção, disponível em:
http://www.youtube.com/watch?v=DPbfHVg85-M&feature=related
Um espaço de apreciação da Física...
Disponível em http://www.youtube.com/watch?v=_68HWOx5Jmg&feature=related
Disponível em http://www.youtube.com/watch?NR=1&v=5lQVedue5OQ&feature=endscreen:
Disponível em http://www.youtube.com/watch?v=0IxKbfaXBSc&feature=related
Disponível em http://www.youtube.com/watch?v=WbavzuVUK8c&feature=related
Disponível em http://www.youtube.com/watch?v=khh9HNYWm9Y&feature=related:
contato: jneresjr@gmail.com