Ficha de Física e Química A — Índice de Refração e Comprimento de Onda do Laser: AL (11.º Ano)
Atividade laboratorial de Física e Química A para o 11.º ano: luz — índice de refracção e comprimento de onda do laser — quatro fenómenos (refração, reflexão total, difração/interferência) num só protocolo, com n por profundidade aparente e Snell, ângulo crítico e franjas de Young (λ ≈ 500 nm).
O que inclui esta atividade
- Alinhada com as AE: reflexão, refração, reflexão total e difração + determinação de n e λ
- Material, segurança laser (nunca aos olhos) e procedimento em 6 passos
- Registo: profundidade aparente, lei de Snell (θ = 30/45/60°) e franjas de Young
- Tratamento: n = h/h′ (10,0/7,5 → 1,33) · Snell · senθc = 1/n (48,7°) · λ = Δy·a/D (500 nm)
- 6 perguntas de análise: dois métodos de n, fibra ótica, coerência do laser, erros
- Fontes de erro: espessura do feixe, paralaxe, fenda não ideal
Competências que desenvolve: Medir ângulos e distâncias com rigor, aplicar leis óticas a dados, reconciliar métodos independentes e interpretar fenómenos ondulatórios — investigação experimental das AE de Ótica.
Conteúdo programático: Organizador «Ondas e eletromagnetismo» (AE do 11.º ano) — domínio «Eletromagnetismo e ondas eletromagnéticas»: investigação de reflexão, refração, reflexão total e difração; determinação do índice de refracção de um meio e do comprimento de onda da luz de um laser.
Porque isto importa
É a laboratorial mais «de exame» da ótica: os três cálculos que aparecem em prova (n = h/h′, Snell, λ = Δy·a/D) são aqui executados e batidos entre si — dois métodos de n a darem 1,33 é a demonstração viva de que a física convergente é fiável. A reflexão total medida (48,7°) liga diretamente à fibra ótica da ficha 7, e as franjas de Young são a prova experimental da natureza ondulatória que a ficha 4 assume. O erro de 5–10 % com régua é aceitável e deve ser declarado — é «avaliar procedimentos» no estado puro.
Erros comuns
- Medir ângulos da superfície em vez da normal.
- Esquecer o 2 em Δy·a/D (ou trocar a com D).
- Olhar para o laser refletido (segurança).
- Confundir ângulo crítico com 90° — é onde θr = 90°, calculado por senθc = 1/n.
Como usar esta atividade
Imprime as três páginas e leva-as ao laboratório (papel, transportador e régua à mão). Regista ângulos e franjas durante o ensaio, calcula depois e responde à análise — a conclusão (ex. 6) é o que se entrega.