Um campo elétrico com intensidade
tem seu eixo de polarização fazendo um ângulo de
com o eixo x. Determine:
O ângulo de polarização (com relação ao eixo
) tal qual um polarizador não deixe passar nenhuma intensidade do campo elétrico;
O ângulo de polarização (com relação ao eixo
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem um campo elétrico com intensidade
que está polarizado formando um ângulo de
em relação ao eixo x. A questão pede para encontrar o ângulo de polarização de um polarizador tal que nenhuma intensidade do campo elétrico passe por ele. Para resolver isso, vamos usar a Lei de Malus, que relaciona a intensidade da luz que passa por um polarizador com o ângulo entre a direção da polarização da luz e o eixo do polarizador.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é a Lei de Malus. Ela diz que a intensidade da luz
que passa por um polarizador é dada por:
Aqui,
é o ângulo de polarização da luz e
é o ângulo do polarizador.
Passo 3
Queremos que nenhuma intensidade passe pelo polarizador, ou seja, que
. Então, temos:
Passo 4
Para que
, o cosseno precisa ser zero. Isso ocorre quando o ângulo dentro do cosseno é
ou
, mas como estamos lidando com ângulos de polarização que se repetem a cada
, podemos considerar apenas
. Portanto:
Passo 5
Isolando
, temos:
Sabemos que
, então:
Passo 6
Como os ângulos de polarização são geralmente medidos entre
e
, podemos adicionar
para obter um ângulo positivo equivalente:
Resposta
O ângulo de polarização é
.