Sistema sensor com câmera USB para uso em experimentos de polarização da luz

• Autores: José Luís Fabris, Marcia Muller, Luís Victor Muller Fabris
• Localización: Caderno Brasileiro de Ensino de Física, ISSN-e 2175-7941, Vol. 34, Nº. 2, 2017, págs. 636-648
• Idioma: portugués
• Títulos paralelos:
  • Sensing system with USB camera for experiments of polarization of the light
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• Resumen
  • English

    This work shows a sensor system for educational experiments, composed of a USB camera and a software developed and provided by the authors. The sensor system is suitable for the purpose of studying phenomena related to the polarization of the light. The system was tested in experiments performed to verify the Malus’ Law and the spectral efficiency of polarizers. Details of the experimental setup are shown. The camera captures the light in the visible spectral range from a LED that illuminates a white screen after passing through two polarizers. The software uses the image captured by the camera to provide the relative intensity of the light. With the use of two rotating H-sheet linear polarizers, a linear fitting of the Malus’s Law to the transmitted light intensity data resulted in correlation coefficients R larger than 0.9988. The efficiency of the polarizers in different visible spectral regions was verified with the aid of color filters added to the experimental setup. The system was also used to evaluate the intensity time stability of a white LED.

  • português

    Este trabalho apresenta um sistema sensor para uso em laboratórios de ensino, composto por uma câmera USB e um software desenvolvido e disponibilizado pelos autores. O sistema sensor é adequado para o estudo de fenômenos associados à propriedade de polarização da luz, tendo sido testado em experimentos realizados para verificar a Lei de Malus e a eficiência espectral de polarizadores. São apresentados detalhes da montagem experimental, na qual a luz de uma lanterna de LED usada como fonte luminosa no visível é projetada numa tela branca após passar por dois polarizadores. A imagem projetada na tela é captada pela câmera e o software fornece a intensidade luminosa relativa da luz. Com o uso de dois polarizadores lineares tipo H rotatórios, ajustes lineares da Lei de Malus aos dados de intensidade da luz transmitida apresentaram coeficientes de correlação R maiores do que 0,9988. A eficiência dos polarizadores em diferentes regiões do espectro eletromagnético visível foi analisada com o auxílio de filtros de cor inseridos à montagem experimental. O sistema também foi empregado na avaliação da estabilidade temporal da intensidade do LED de luz branca.