b. (0,5) Considere as curvas (corrente x tensão) para cada LED e determine a tensão de Gráfico: I x V V(V) Tabela 11 VF(V):t3%!

1.-Determinação da Constante de Planck

Numa experiência para a determinação da constante de Planck parecida com a realizada no curso, um aluno mediu o ângulo no qual cada LED emite sua luz característica, como mostrado na tabela.

Tabela I

a. (0.5) Com a curva de calibração do espectroscópio modelo PASCO

[À(nm) = 1650sin(e)], encontre e anote: sin(e), o comprimento de onda Â.correspondente para cada LED (preencha a Tabela I).

b. (0,5) Considere as curvas (corrente x tensão) para cada LED e determine a tensão de

corte V F dos LEDs (preencha a Tabela 11).

1 = c/

À

~

15 E

-LED Vermelho Laranja Amarelo Verde Gráfico: I x V 30 -8- vermelho --.e--- Laranja ..à.. amarelo

*

verde 25 20 10 5 o 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 V(V) Tabela 11 VF(V):t3%

! ,

6'

6 1 o,

(; ~ . /,.f 2. :! °/ cS ':2

8 :t c,

Oç + o/C'

G

/(1014 Hz) 'f;6z. LED _{eO sin(e) Â(nm)} Vermelho _{23,0 O 3q c..uÇ"} Laranja 22,0 d .1 ($ 6/C! Amarelo _{20,5 O,3'S -S-7-f!,} Verde 19,3 () :s 3 $'16

c. (0,5) Faça um gráfico da tensão de corte em função da freqüência. Considere a incerteza no valor de VF(:t3%) .. .. .. I...~.. 0"0. ... . ..~.... .. ... . . .- .. ~. r ", J...(Jh.) f. /014 6,L

d. (0,5) Pelo método gráfico determine o coeficiente angular da reta e sua incerteza. Qual a sua unidade? Escreva a equação da reta de ajuste. fudique os pontos escolhidos para determinação do coeficiente angular. (sugestão: Determine as retas com inclinação máxima e mínima.)

í7

_UM\",

-

-\)~'I.}

z

e.(0,5) Obtenha o valor de h e sua incerteza, qual é a unidade de h? apresente-o, junto com sua incerteza, da maneira correta.

h

-

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_q)

10::.J~f. "3 k_{{~.... h::. e B} U\1 :: e :~ Iq

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_...;., u; 1,.\ ?:

2.- Linha de transmissão

Uma linha de transmissão formada por 3 cabos coaxiais (trechos AB, BC, e CD) unidos por

conectores. A impedância dos cabos coaxiais e dos conectores são iguais a 50 O

.

A linha de

transmissão é ligada a um gerador de ondas quadradas, com amplitude 10 Vp-pe freqüência de 1 kHz, e a um osciloscópio, como mostra a figura abaixo.

-50Q Gerador de Pulsos A _30m C1 C2 Osciloscopio Z=50Q Z=50Q Z=50Q B 40m c 50m D

a.(0,5) Por que a impedância dos conectores é igual à dos cabos coaxiais?

~ hCÀ\JQA.f~f Le~

S"-b. (1,0) Faça um esboço, da forma de onda observada quando a medida é praticada no ponto D 'com a terminação D: em aberto, em curto-circuito e com uma terminação puramente resistiva de 500. Terminação D em aberto I I I I I

,

I I ! I I I I I I I I I I I . I . I °r'''''_o -j'''''''' ',-''''_... '1- i-'''' r''''' -j''''''' 'r''''' "'j''''''''_. 4-, I , I I I I . I . ... .~ ...!- ._.~_.. I ' -I... ._.~_. ...-I I I I I I I I i i i , I i . i f'-'~'- -'~-'-'T--y; ; ; ; -'-'r'-'~'-.-'i""-'~ -'-'T'-''''~-''''r'-'~'''''-'''-I I I I I , . .. .... ... ~_. ~---;-_{. ..}----; ----;----i_. ; --_.. -t---~-I . 'I _-- ._----I _{- --}I I _01... I I I!_I !_I ~_I ~_. ._I . """"'-r-"''''-i ; ''''' . . . . . ,.' I I . ... . -~ -- -~- -- ~- -- --!-- --.1.- ---~ -- __L----!- -- -~--- -..-I 'I I .. I .. I . I . I , t I I I - .;...;-- -;-.-;-_. -'j .. -i-'- j'-'-;'._. ..'t.-. , o

Terminação D em curto-circuito Terminação D com

carga resistiva 1- '. . I . I I . I I . . . . I I I I I I . I I

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c.(l,O) Faça os esboços da fonna de onda observada no ponto A para os três casos anteriores. Indique as tensões e intervalos de tempo ~t (a velocidade de propagação do sinal no cabo é de 2c /3). Terminação D em aberto I I . I . . . I I I . . I 'f'''' -j'''''' ',-'''' i'_{. . . .} ,_. t_. -i-"'" .~_{. .} -j''''''.-_. I I I t I I I , . .. . . '!_. _.~. I ~. _._~... .. .~ ...-I ! I . , , .'.-'''''''''''-'-

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Tenninação D em curto-circuito ~

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3.- Difração e Interferência

No caso de uma fenda dupla, além do efeito de difração visto com uma fenda, haverá interferência entre os feixes de luz provenientes de cada uma das fendas produzindo o

padrão mostrado na figura.

.

1.0 0.8 Q) "O ~ 0.6 '00 c: 2 .E 0.4 0.2 0.0 -0.10 -0.05 0.00 Distancia (m) 0.05 0.10 Dado: a - 2DÀm m-d ' m = 1,2,3... ; S = DÀnn b ' c À--n = 1,3,5...; - f

a. (0,5) O que acontece com as figuras de difração e interferênciaproduzidas por uma fenda dupla, se tampamos uma das fendas? Explique qualitativamentee faça um esboço abaixo.

1.0 0.8 Q) -g 0.6 "O '00 c: 2 .E 0.4 0.2 0.0 -0.10 -0.05 0.00 Distancia (m) 0.05 0.10

6

cI ~

"'11c.r Jc

e.x/sf)

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b. (0,5) O que acontece com a figura de interferência se aumentamos em 1,85 % a abertura das fendas, sem alterar as demais dimensões? Explique brevemente.

pO íq vc.

d

c..

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Y)D-~

a...

c. (0,5) O que acontece com a figura de difração se aumentamos a separação entre as fendas em 5%, sem alterar as demais dimensões? Explique brevemente.

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d. (1,0) Na figura mostrada acima, determine aI e a distância entre dois mínimos

consecutivosde interferência(s

=

DÀ) . Calcule À e b com suas respectivas b

incertezas. Escreva as relações utilizadas para o calculo das grandezas e incertezas.

Apresente seu resultado final da maneira correta. d

=

(28-:t2)j.1Jrl

D = (106,0:t 0,7)cm

 ~ (s <3 l.( + Lf 3~,,"'1

-4.-Espectroscopia Óptica

a.(O,5)Nafigura abaixo identifique:o telescópio, o colimador, a rede de difração, fonte de luz e mostre qual é a orientação da rede de difração com respeito ao feixe de luz incidente.

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e.

b.(O,5) Desenhar as transições correspondentes as linhas: Ha, Hp, Hy,Hô, da serie de Balmer

c) No espectro de Hidrogênio analisado com espectroscópio óptico a linha vermelha corresponde à transição de maior comprimento de onda (À.a=65~), a partir dele

calcule: a constante de Rydberg RHe o comprimento de onda d~

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d.(l,O) Calcule as energias Ey e Eó dos fótons emitidos nas transições correspondentes as linhas Hy,Hó

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