Abordagem quantitativa da polarização da luz: Explorando a Lei de Malus com o aplicativo PhyPhox

da Silva Santos, Marcelo Franklin; Laia, André Scheidegger

doi:10.1590/1806-9126-RBEF-2022-0320

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Revista Brasileira de Ensino de Física

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Sumário

Produtos e Materiais Didáticos • Rev. Bras. Ensino Fís. 45 • 2023 • https://doi.org/10.1590/1806-9126-RBEF-2022-0320 copiar

Abordagem quantitativa da polarização da luz: Explorando a Lei de Malus com o aplicativo PhyPhox

Quantitative approach to light polarization: Exploring the Law of Malus with the PhyPhox App

Autoria SCIMAGO INSTITUTIONS RANKINGS

O presente trabalho descreve a confecção de um aparato experimental alternativo para o ensino prático da polarização da luz através da lei de Malus, utilizando materiais de baixo custo e um smartphone com o aplicativo PhyPhox, para coletar e analisar os dados quantitativamente em escolas que não dispõem de estruturas laboratoriais formais. Esse recurso tem por finalidade facilitar o processo de comprovação e compreensão da lei de Malus, pois foi possível demonstrar a teoria com dados reais e boa precisão. O material apresentado é de fácil construção e pode ser feito por professores e alunos do ensino médio. Além disto, a ferramenta didática proposta também permite relacionar os conceitos de campos elétricos e o caráter ondulatório da luz ao fenômeno de polarização da luz. Tal proposta permite que os alunos realizem atividades experimentais quantitativas de analises de dados laboratoriais e desenvolvam uma melhor compreensão das tecnologias empregadas em objetos e dispositivos eletrônicos do seu dia a dia, mesmo quando não dispõem de um laboratório de física.

Palavras-chave:
Polarização da Luz; Lei de Malus; Experimento Quantitativo alternativo

Item	Quantidade
Polarizadores	2
União soldável de PVC (policloreto de vinila) de 50 mm ou similar	1
Base de madeira	1
Conjunto de Elásticos	1
Transferidor	1
Cola quente	1
Lanterna	1
Suporte para o smartphone (tripé)	1
Smartphone com o aplicativo PhyPhox devidamente instalado	1
Computador para controlar remotamente o smartphone e analisar os dados	1

Ângulo (°)	Intensidade (lx)	Desvio Padrão	$I / I_{m a x}$	Desvio Padrão	Ângulo (°)	Intensidade (lx)	Desvio Padrão	$I / I_{m a x}$	Desvio Padrão
0	5297	33	1,000	0,006	90	0,52	0,51	0,000	0,001
10	5156	41	0,973	0,008	100	122	2	0,023	0,001
20	4734	27	0,893	0,005	110	537	2	0,101	0,001
30	4043	39	0,763	0,007	120	1002	1	0,189	0,001
40	3252	32	0,614	0,006	130	1801	22	0,340	0,004
50	2326	29	0,439	0,006	140	2799	43	0,528	0,008
60	1449	14	0,274	0,003	150	3798	20	0,717	0,004
70	862	6	0,163	0,001	160	4626	17	0,873	0,003
80	280	4	0,053	0,001	170	5073	31	0,958	0,006
90	0,52	0,51	0,000	0,001	180	5264	32	0,994	0,006

$\cos^{2} θ$	$M_{1} = \frac{I}{I_{m a x}}$	Desvio Padrão	$M_{2} = \frac{I}{I_{m a x}}$	Desvio Padrão	$M_{3} = \frac{I}{I_{m a x}}$	Desvio Padrão	$M_{4} = \frac{I}{I_{m a x}}$	Desvio Padrão
0	9,8 $\times$ 10 $^{- 5}$	9,5 $\times$ 10 $^{- 5}$	9,8 $\times$ 10 $^{- 5}$	9,6 $\times$ 10 $^{- 5}$	9,9 $\times$ 10 $^{- 5}$	9,8 $\times$ 10 $^{- 5}$	9,7 $\times$ 10 $^{- 5}$	9,6 $\times$ 10 $^{- 5}$
0,0302	0,037	0,001	0,053	0,001	0,0232	4,4 $\times$ 10 $^{- 4}$	0,034	0,001
0,117	0,112	0,002	0,163	0,002	0,101	0,002	0,103	0,002
0,25	0,198	0,006	0,275	0,004	0,193	0,008	0,197	0,008
0,4132	0,341	0,003	0,439	0,006	0,342	0,004	0,339	0,006
0,5868	0,531	0,007	0,614	0,006	0,533	0,007	0,559	0,007
0,75	0,718	0,004	0,765	0,008	0,721	0,005	0,753	0,007
0,8830	0,859	0,004	0,895	0,005	0,879	0,004	0,893	0,007
0,9698	0,962	0,008	0,972	0,010	0,965	0,006	0,970	0,006
1	1	0,006	1	0,006	1	0,006	1	0,006

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