Em um experimento de fenda dupla
e
.
(a) Qual é a diferença de caminho
para os raios provenientes das duas fendas que chegam a
?
(b) Expresse essa diferença de caminho em termos de
.
© O ponto
corresponde a uma condição máxima, mínima ou intermediária? Explique. (Solução: (a)
, (b)
, © Máximo)
(a) Qual é a diferença de caminho
(b) Expresse essa diferença de caminho em termos de
© O ponto
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre um experimento de fenda dupla. A gente tem algumas medidas: a distância entre as fendas (
), a distância até a tela (
), o comprimento de onda da luz usada (
) e a posição do ponto
na tela (
). Vamos usar conceitos de interferência de ondas para resolver as três partes da questão.
Passo 2
Primeiro, vamos resolver a parte (a): encontrar a diferença de caminho (
) para os raios que chegam no ponto
.
A diferença de caminho pode ser calculada usando a fórmula:
Onde:
-
é a distância entre as fendas, -
é a posição do ponto na tela, -
é a distância da fenda à tela.
Vamos converter todas as medidas para metros para facilitar:
Agora, substituindo na fórmula:
Passo 3
Agora, na parte (b), precisamos expressar essa diferença de caminho (
) em termos do comprimento de onda (
).
Sabemos que:
Onde
é um inteiro que indica a ordem da interferência. Vamos encontrar
:
Então,
Passo 4
Por fim, na parte ©, temos que determinar se o ponto
está em uma condição de máximo, mínimo ou intermediária.
Quando a diferença de caminho
é múltiplo inteiro de
, ou seja,
com
, temos uma condição máxima de interferência construtiva, onde as ondas se reforçam. Como calculamos que
, conclui-se que o ponto
está em um máximo de intensidade.
Resposta
(a)
(b)
© Máximo
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(d) Reflete comprimentos de onda indesejados.
(e) Aumenta sua resolução. (Solução: alternativa (e))
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(e) Aumenta sua resolução. (Solução: alternativa (e))