2° Turno – Dal 9 all’11 luglio 2012

Interferenza e diffrazione COSTRUTTIVA DISTRUTTIVA Onde in fase Onde in opposizione di fase Sovrapposizione di due o più impulsi DIFFRAZIONE Propagazione continua dell’onda al di là di un ostacolo

Laser Fenditura Sensore di luce DIFFRAZIONE e INTERFERENZA

Distanza fenditura/sensore = 85 cm Apertura fenditura = 0,04 cm y · a λ = m · D Distanza 1 tra due minimi = 2,554 cm λ1 = 601 nm Distanza 2 tra due minimi = 2,606 cm λ2 = 613 nm

Distanza fenditura/sensore = 85 cm Apertura fenditura = 0,08 cm y · a λ = m · D Distanza 1 tra i primi due minimi = 1,328 cm λ1 = 625 nm Distanza 2 tra i primi due minimi = 1,251 cm λ2 = 588 nm

Distanza tra i primi due minimi = 2,616 cm Distanza fenditura/sensore = 85 cm Apertura doppia fenditura = 0,04 cm y · d λ = n · D Distanza tra i primi due minimi = 2,616 cm λ1 = 615 nm

INTERFEROMETRO Laser Specchio Specchi riflettenti Muro Lente focale semi-riflettente Specchi riflettenti Muro Lente focale

Interferometro Per ricavare la lunghezza d’onda del raggio laser calcoliamo la differenza tra la distanza finale e quella iniziale tra lo specchio e la sorgente. Durante lo spostamento dello specchio si conta il numero di frange d’interferenza distruttiva proiettate sul muro dal laser, che rappresentano i minimi. Utilizzando la formula nλ = 2 Δd si può ricavare la lunghezza d’onda: 2Δd n λ =

NONIO

Esperimenti 2Δd λ = n 1) 2) n=56 n=102 d0=9,134mm d0=9,090mm dF= 9,152mm Quindi λ = 643nm 2) n=102 d0=9,090mm dF= 9,121mm Quindi λ = 608nm 3) n=95 d0=9,110mm dF= 9,140mm Quindi λ = 632nm 4) n=158 d0=9,091mm dF= 9,141mm Quindi λ = 633nm

Osservazioni sugli errori Ogni rilevazione per quanto accurata presenta sempre un errore. Per calcolare l’errore assoluto sulla misura della lunghezza d’onda ci siamo serviti dell’errore assoluto sulle singole misurazioni, cioè numero di interferenze distruttive e differenza della distanza. Essendo la differenza della distanza data da una sottrazione tra 2 misurazioni affette da errore, per calcolare l’errore assoluto su questa differenza si devono sommare i due errori assoluti delle misurazioni. Errore assoluto interferenze distruttive e= ± 2 frange Errore assoluto differenza distanza e= ± 0,002mm (sensibilità strumento) Siccome la distanza che avevamo utilizzato per l’esperimento era la metà di quella percorsa dal raggio l’errore assoluto sul totale della differenza della distanza è il doppio, cioè ±0,004mm.

λ sperimentale= (632 ± 55) nm λ teorica= 633 nm Più significativo dell’errore assoluto è l’errore relativo poiché è riferito all’ordine della grandezza misurata. Tramite l’errore relativo su queste due misurazioni è stato possibile risalire all’errore assoluto sul calcolo della lunghezza d’onda, obiettivo di questo esperimento. Il risultato con errore di una delle nostre misurazioni, in questo caso la terza, è stato: λ sperimentale= (632 ± 55) nm λ teorica= 633 nm

Polarizzazione Esperimento di Malus Selezionare una sola componente della luce che oscilla in un solo piano. Esperimento di Malus Si opera utilizzando una lente polarizzante che seleziona la luce in una sola direzione e un’altra che, ruotata di un determinato angolo compie un’ulteriore selezione. Raccogliendo dati si ottiene un grafico che rappresenta la variazione dell’intensità luminosa in funzione dell’angolo di rotazione tra le due lenti. I1 Io cos²α =

Sorgente luminosa Filtri polarizzanti Sensore di luce POLARIZZAZIONE

I1 Io (cos²α)esponente =

I1 Io (cos²α)esponente =

L’intensità raggiunge valori maggiori perché abbiamo avvicinato il sensore alla sorgente

Pietro Andrea Giulia Lorenzo Franco