Proponha um procedimento experimental para determinar o comprimento de onda de um LED desconhecido usando uma…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Comunicar, para públicos variados, em diversos contextos, resultados de análises, pesquisas e/ou experimentos, elaborando e/ou interpretando textos, gráficos, tabelas, símbolos, códigos, sistemas de classificação e equações, por meio de diferentes linguagens, mídias, tecnologias digitais de informação e comunicação (TDIC), de modo a participar e/ou promover debates em torno de temas científicos e/ou tecnológicos de relevância sociocultural e ambiental.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Proponha um procedimento experimental para determinar o comprimento de onda de um LED desconhecido usando uma grade de difração de passo d. Descreva equações relevantes, medidas a realizar, modo de obter ? e como estimar incertezas.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Procedimento: alinhar a grade (passo d em metros) perpendicular ao LED e projetar os máximos em uma tela a distância L medida (m). Medir a posição x_m do máximo de ordem m relativo ao centro. Equação: d·sin?_m = m·?, com sin?_m = x_m/v(x_m^2+L^2) (ou ˜ x_m/L se ângulo pequeno). Calcular ? = (d·sin?_m)/m para m=1 preferencialmente. Repetir várias medidas para média e desvio padrão. Propagação de incerteza: ?? = v[(??/?x ?x)^2 + (??/?L ?L)^2 + (??/?d ?d)^2], onde ??/?x = (d·m·cos?_m)/(m·(v... )^2) (computar numericamente); reportar ? ± ?? em metros e converter para nm. Validar comparando ordens m=1,2 e discutir possíveis vieses (alinhamento, largura da fenda, largura espectral do LED).
Explicação
O procedimento descrito utiliza a difração da luz para relacionar a posição dos máximos de intensidade com o comprimento de onda, permitindo a determinação precisa deste valor. As equações envolvidas garantem que a análise leva em conta as variáveis relevantes, como o passo da grade e a distância até a tela, além de permitir a avaliação das incertezas nas medições. A validação com diferentes ordens de máxima ajuda a identificar e corrigir possíveis erros experimentais, assegurando a confiabilidade dos resultados obtidos.
Raio-X da questão
comprimento de onda LED
avaliacao
difracao de luz · comprimento de onda
Revisar a teoria sobre difração e medidas de comprimento de onda.
O aluno pode descrever um procedimento que não considera a relação entre o ângulo de difração e o comprimento de onda, levando a resultados imprecisos.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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