Fsica Experimental tica Equipe Professores George e Luciano

Física Experimental: Ótica Equipe: Professores: George e Luciano Monitora: Samantha Técnicos de Laboratório: Adriano e Leonardo 14 -18: 00 (turma Tarde) 19 -22: 30 (turma Noite) Tentar chegar sempre 5 minutos antes do horário da aula pois os experimentos são longos e podem atrasar

• Calculo da nota final • MF = 0. 35*Relatorios + 0. 45*Provas + 0. 2*Atividade. Individual

Física Experimental 4 – Óptica Programa 2018 (turmas da tarde e da noite) 0. Como obter e apresentar resultados 02 de março 1. Diâmetro de feixes de luz 09 de março 2. Divergência de feixes lasers 16 de março 3. Refração 23 de março 4. Lentes 06 de abril 5. Propagação por uma lente 13 de abril 6. Raio de Curvatura da córnea 20 de abril Prova P 1 27 de abril das 17: 00 as 19: 00*, sala DE-23, o horário será o mesmo para tarde/noite. Prova com consulta só aos relatórios 7. Difração 04 de maio 8. Dispersão 11 de maio 9. Espectroscopia 18 de maio 10. Polarização 25 de maio 11. Atividade óptica 08 de junho 12. Espalhamento de luz 15 de junho Prova P 2 22 de junho das 17: 00 as 19: 00* sala DE-23, o horário será o mesmo para tarde/noite. Prova com consulta só aos relatórios *Ficar na sala ate as 18: 30; somente quem trabalha pode começar ate as 18: 30

Trabalho Independente • 1 trabalho independente/apresentação ppt/suporte aos colegas 9 equipes de 1 ou 2 pessoas (determinar equipes hoje) Monitor-Colega Lab Professor Técnico Cada equipe fará 1 experimento em horário especial na semana antes do dia da prática (marcar com monitor) Apresentação de 8 a 12 minutos no Lab ao inicio da aula do dia correspondente ao experimento feito Durante a prática, a equipe que apresentou não fará o experimento novamente: esses alunos prestarão Auxílio e suporte aos outros alunos durante toda a aula.

Orientações para o Trabalho Independente • Fazer completamente o experimento durante a semana que antecede a aula • Explorar o experimento para descobrir e superar os entraves técnicos • Em lugar do relatório, fazer uma apresentação de 10 a 12 minutos, antes da aula para os alunos. Enfatizar: teoria, materiais e métodos, resultados, discutir os resultados, citar aplicações do fenômeno/equipamento/componentes estudados. Produzir 12 a 15 slides. Não apresentar tabelas(deixa apresentação lenta): usar graficos. • Ficar presente na aula até o final, dando assistência e motivação aos alunos, junto com o monitor, professor e técnico de laboratório • Extra: sugestões de melhorias e modificações no roteiro do experimento (texto, figuras, etc)

Avaliação da atividade independente assistida e monitor-colega • Avaliação: A) Independência e qualidade no experimento independente B) Teoria, aplicação e informações úteis mostradas na apresentação, assim como ter cumprido o prazo de no máximo 15 minutos na apresentação (tempo total para o grupo); C) Desempenho, engajamento e animação como monitor-colega durante a aula Nota da atividade é a media simples das notas atribuídas as 3 atividades acima Vale 20% da nota do semestre.

• Apresentações e suporte durante os experimentos: Iniciar a apresentação no horário de inicio da aula • Tarde (chegar 13: 50 para ligar o computador, testar slides e iniciar o projetor) • Noite (chegar 18: 50 para ligar o computador, testar slides e iniciar o projetor)

Orientações gerais • Turma inteira (exceto os que vão apresentar): Ler e entender roteiro no dia anterior a prática, escrever no caderno introdução e síntese do experimento a ser realizado. • Equipes de no máximo dois estudantes por bancada • Desligar o equipamento, incluindo os equipamentos portáteis (multímetro, etc). A dupla que esquecer de desligar o equipamento perderá 20% da nota máxima possível do relatório. • Experimentos onde o aluno faltou não poderão fazer relatório correspondente. • Será reprovado o aluno que perder 4 ou mais experimentos.

Caderno de Laboratório • Qualquer caderno tamanho carta/a 4 com espaço de pelo menos de 120 folhas ainda livres. • Pode ser espiral ou tipo livro-ata • Pagina não precisam ser numeradas • Escrever seu nome de forma visivel na frente do caderno.

Relatório: entregar caderno ao entrar na sala 1) Relatório completo do experimento passado, com peso maior nos resultados e discussões. Apesar do relatório ser feito em equipe (experimento, gráficos, cálculos) a seção de apresentação dos resultados e discussões dever ser escrita individualmente. As discussões devem conter explicações, descrição do significado dos resultados, expectativas vs. o que foi encontrado; interpretações, comparações entre as várias medidas feitas e entre os valores encontrados esperados, casa haja valores esperados. Escrever unidades e algarismos significativos de forma correta. Depois das conclusões, antes das referencias: escrever o seu nome e o de todos os componentes do grupo que realizou o experimento e quem fez o quê no experimento. 2) Trazer no caderno a Introdução e métodos para o experimento do dia. Depois da realização do experimento, anotar todo equipamento comercial utilizado na seção materiais. Exemplo: multimetro digital minipa ET-2030. As medidas da seção resultados devem especificar que equipamento foi utilizado e a configuração/escala usada. Materiais não comerciais devem ser especificados como (construídos no proprio DF ou construídos durante a aula, a depender do caso)

Organização do Relatório • Titulo do experimento e data da realização • Nome do estudante • Introdução, Materiais e métodos • Resultados e Discussão (Foco do relatório, consolidar gráficos – quando possível -- para deixar mais claro e sucinto) • Conclusão breve (aqui você pode dar insights adicionais e não simplesmente repetir o que já foi dito) • Nomes dos integrantes do grupo/equipe/dupla

Exemplos de Gráficos consolidados Usar símbolos diferentes para diferentes curvas. Assim ao imprimir preto e branco não se perde Informaçao sobre qual curva é qual.

Critérios de avaliação do relatório, incluem: • Resultados, discussão e conclusão claros e completos: • Interpretação dos resultados e análise de discrepâncias se existirem • Uso adequado dos algarismos significativos e incertezas • Conclusão baseada nos seus próprios resultados • Organização das figuras e equações (consolidar gráficos em mesma figura, não mostrar tabela se houver mais de 3 números – fazer gráfico) • Presença da introdução, materiais e métodos do proximo experimento: o experimento a ser realizado no dia da entrega do relatório. • Relatórios não entregues no início da aula receberão zero.

Simplificando apresentação de resultados

Residuos, graus de liberdade, incerteza • R 2 próximo de 1 não significa que o modelo é válido • Considerar graus de liberdade (o origin faz automaticamente no cálculo do S. E. )

S. E. = DP/ sqrt(graus de liberdade)

Resíduos

Provas/Avaliações Escritas • Sem consulta, com no máximo 2 horas de duração • Serão avaliados: • • • Entendimento de forma conceitual dos topicos de laboratório Interpretação e comparação de resultados Uso de componentes e configurações experimentais utilizados Modificações nos sistemas estudados Cálculo de quantidades relevantes Algarismos significativos

EXPERIMENTO PILOTO – Calibração e Teste dos equipamentos experimentais Preparação 1. O que preciso medir? O que esperar dessa medida 2. Qual o procedimento? 3. Tenho todo o material antes de começar? 4. Testei todos os equipamentos e cabos, fios?

Medida de Verificação 1. Preparar para medição teste (zerar o botão de voltagem das fontes, deixar os instrumentos de medida na escala correta ou escala mais alta do que o esperado) 2. Alinhar, conectar, posicionar a fim de conseguir ler a grandeza a ser medida (detector, laser) 3. Parafusar e fixar os componentes opto-mecânicos firmemente 4. O resultado está pelo menos dentro da ordem de grandeza esperada? 5. Pedir para outra pessoa medir para ver se o resultado não ocorreu por acaso. Verificar unidades (mm, cm, Watts, etc).

Algarismos significativos e comparações • Quantos algarismos significativos? Exemplo: Ajuste a fonte de alimentação para 14, 0 V. (a) 13, 8 V (b) 14, 1 V (c) 13, 9 V (d) 14, 0 V

Representação do Resultado e Algarismos Significativos: olhar primeiro para a incerteza da medida. Exemplo 1: Incerteza : 0, 345 Para < 1000 medidas so teremos um algarismo significativo (máximo 2) Valor Médio: 23, 456 Incerteza : 0, 3 Valor Médio: 23, 5 (note que os números estão arredondados para o numero correto de alg. Sig. ) Como escrever: (23, 5 ± 0, 3) o. C Exemplo 2: Incerteza : 15, 345 Para < 1000 medidas so teremos um algarismo significativo (máximo 2) Valor Médio: 141, 235 Incerteza : 15 (aqui guardamos 2 algarismos significativos porque se arredondássemos para baixo seria uma mudança de 50%, que é maior que a incerteza da incerteza) Valor Médio: 141 (note que os números estão arredondados para o numero correto de alg. Sig. ) Como escrever: (141 ± 15) o. C

Exemplos: Supor que os números abaixo são resultado de media de 100 medidas. Como escrever com o alg. Sig. Corretos? (314148 ± 236)*10 -5 (12, 3213 ± 0, 0123) m (9934 ± 903)*10 -3 s

Distinguir desvio padrão de erro padrão Valor Médio Desvio Padrão Standard Dev. SD Erro Padrão (Standard Error SE): Desvio Padrão da Média

Comparando grandezas Desvio Padrão Interpretação depende Do histograma de valores das Medidas – interpretação simples Quando histograma se aproxima Da normal (Gaussiana) Erro Padrão (usar p-value e Ou I. C. na escrita do erro) Distribuição sempre Normal para muitos pontos

Os valores medidos concordam ou discordam? • (59 ± 5) m, I. C. 95% (50 ± 5) m I. C. 95% *obviamente que a incerteza não é zero, incertezas sempre se somam – ver no próximo slide:

Propagação de Incertezas

Propagação de incertezas através de funções • Função de 1 variável com incerteza Err(x) EXEMPLO: Calcular a incerteza na área de circulo, dado que a medida do Valor do raio gerou r = ( 7 ± 2) m Pode usar a tabela de Excel fornecida para calculo usando diferenças em vez de derivadas

Exercício: Calcular o exercício acima caso r = ( 7, 000 +/- 0, 010) m, 95% I. C.

Com quantos alg. Sig. Escrever a incerteza? Se tiver menos de milhares de leituras, usar apenas 1 algarismo significativo na incerteza, exceto se o primeiro digito for 1, então usar 2 alg. sig. Para a incerteza. 253 ± 57 Kelvin, para I. C. de 95% T = (25 ± 6)*10 K, 95% C. I.

Diferenças em níveis de aceitação de intervalos de confiança Ciencias Aplicadas Ciência Fundamental 2 sigma I. C. de 95, 4% Significante Sugestão 3 sigma I. C. de 99, 7% Aceito com verdade Evidência forte 4 sigma I. C. de 99, 994% Significante 5 sigma ou mais I. C. de 99, 99994% Descoberta/aceito como verdade