4300214 - Física Experimental IV (2015)

Atividade preparatória para a tomada de dados

Considere luz não polarizada de intensidade \( I_0 \) incidindo sobre um polarizador. Calcule a intensidade da luz medida após o polarizador.

Arranjo experimental e medidas

Figura 1. Arranjo experimental.

O procedimento experimental sugerido é mostrado a seguir:

1. Alinhe o sistema ótico. Fixe o ângulo dos dois polarizadores em zero. Ajuste a intensidade do laser de tal modo que a leitura no foto-sensor não esteja saturada (intensidade lida por volta de 85-90%).
   
2. Calibração do experimento. Inicialmente precisamos determinar a incerteza na leitura do foto-sensor. Para isto, utilize a aquisição de dados em modo contínuo, de modo a fazer leituras diversas da intensidade de luz. Para a intensidade por volta dos 90%, ajustada acima, meça por volta de 2000-3000 medidas e faça um histograma. Avalie a dispersão deste histograma. É uma gaussiana? O desvio padrão dos dados corresponde à incerteza de uma única medida com o foto-sensor. 
3. Ajuste o ângulo do segundo polarizador de modo que a intensidade lida seja mínima. Repita (2) e avalie a incerteza da medida.
4. Faça o mesmo para intensidade de luz próxima de 50%. Avalie a dependência da incerteza da medida com a intensidade de luz e utilize esta parametrização como incerteza das suas medidas.
5. Agora, com o programa em modo "Keep", faça medidas de intensidade de luz em função do ângulo relativo entre os dois polarizadores. Medidas em intervalos de aproximadamente 5 graus são suficientes.
6.  Ajuste a Lei de Malus a estes dados, considerando a possibilidade de uma intensidade residual de fundo e também a possibilidade das marcações nos polarizadores não estarem perfeitamente calibradas. Discuta a qualidade deste ajuste e, com base nisto, discuta o a natureza da luz em termos da sua polarização.