Exercícios Resolvidos de Difração em Fenda Simples

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Enunciado

Em um experimento de fenda dupla, uma aluna observa que a intensidade máxima luminosa, no centro de cada franja brilhante, vale 16   c d (candela, unidade clássica de intensidade luminosa). A aluna resolve então, com um instrumento cortante apropriado, abrir mais uma fenda, ao lado da segunda, de forma que a separação entre a terceira fenda e a segunda seja igual à separação entre a segunda e a primeira. Qual a diferença entre a nova intensidade luminosa máxima e a anterior?

  1. 4   c d a menos (franjas menos brilhantes com a terceira fenda).
  2. 11   c d a menos (franjas menos brilhantes com a terceira fenda).
  3. 20   c d a mais (franjas mais brilhantes com a terceira fenda).
  4. 8   c d a mais (franjas mais brilhantes com a terceira fenda).
  5. Nenhuma.

Passo 1

Sabemos da teoria que a intensidade luminosa máxima nas faixas claras de um anteparo produzido por uma rede de fendas é...

E essa intensidade vale...

I R = N 2 I

Onde N é o número de fendas na malha e I é a intensidade de uma única fenda.

Passo 2

No nosso problema, sabemos que a intensidade produzida por duas fendas é de 16 ...

16 = 2 2   I   →

I = 4   c d

Isto é, a intensidade individua de cada fenda é igual a 4   c d .

Passo 3

Então, se essa menina vai lá faz outro buraco, ou seja, N = 3 agora, então, a intensidade máxima em cada faixa clara passa a ser de...

I R = 3 2 ⋅ 4   →

I R = 9 ⋅ 4 = 36   c d

Ou seja, a intensidade passa a ser 20   c d a mais, devido o terceiro buraco.

Resposta

Letra C.

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