Uma cunha de ar é formada entre duas placas de vidro que estão em contato em seu canto esquerdo. Observa-se a existência de 10 bandas escuras quando vista em reflexão usando-se luz monocromática. O canto esquerdo da placa de cima é, então, levantado lentamente até que as placas fiquem paralelas entre si. Durante esse processo:
Escolha uma opção:
a.
as bandas escuras irão se espalhar, desaparecendo no canto direito
b.
as bandas escuras irão se acumular no canto direito
c.
as bandas escuras permanecem estacionárias
d.
as bandas escuras irão se acumular no canto esquerdo
e.
as bandas escuras irão se espalhar, desaparecendo no canto esquerdo
Escolha uma opção:
a.
as bandas escuras irão se espalhar, desaparecendo no canto direito
b.
as bandas escuras irão se acumular no canto direito
c.
as bandas escuras permanecem estacionárias
d.
as bandas escuras irão se acumular no canto esquerdo
e.
as bandas escuras irão se espalhar, desaparecendo no canto esquerdo
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Temos duas placas de vidro que formam uma espécie de cunha de ar entre elas. Quando a gente ilumina essa cunha com luz monocromática e observa na reflexão, aparecem 10 bandas escuras. A questão quer saber o que acontece com essas bandas se a gente levantar o canto esquerdo da placa de cima devagarinho até que as placas fiquem paralelas. Para resolver isso, vamos precisar entender um pouco sobre interferência de luz e como as bandas escuras são formadas.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre interferência de luz. Quando a luz reflete nas duas superfícies das placas de vidro, ela pode interferir consigo mesma. Dependendo da diferença de caminho que a luz percorre nas duas superfícies, podemos ter interferência construtiva (mais luz) ou destrutiva (menos luz). As bandas escuras são resultado da interferência destrutiva, onde as ondas de luz se cancelam.
Passo 3
A quantidade de bandas escuras que vemos depende da espessura da cunha de ar entre as placas e do comprimento de onda da luz usada. Cada banda escura corresponde a uma condição específica onde a diferença de caminho é meio comprimento de onda, ou seja,
, onde
é o comprimento de onda da luz.
Passo 4
Quando o canto esquerdo da placa de cima é levantado lentamente, a espessura da cunha de ar está diminuindo até que as placas fiquem paralelas. Isso significa que a diferença de caminho entre as duas superfícies da placa de vidro está mudando ao longo do comprimento das placas.
Passo 5
Conforme levantamos o canto, as bandas escuras que antes estavam distribuídas ao longo da cunha começam a se deslocar. Isso acontece porque a condição para interferência destrutiva (
) está se movendo para uma nova posição à medida que a espessura da cunha muda.
Passo 6
Se continuarmos levantando o canto até que as placas fiquem completamente paralelas, as bandas escuras acabam se acumulando no canto de onde estamos levantando a placa, ou seja, no canto esquerdo. Isso ocorre porque, naquele ponto, toda a diferença de caminho necessária para as bandas escuras se concentra exatamente no canto que estamos ajustando.
Resposta
d. as bandas escuras irão se acumular no canto esquerdo