Em um experimento de fenda dupla, o comprimento de onda
da fonte de luz é 405 nm , a separação das fendas
é
e o tamanho da fenda
é
. (b) Quantas franjas há no primeiro envelope ao lado do envelope central?
Passo 1
Primeiro, vamos entender o que está sendo pedido. Estamos lidando com um experimento de fenda dupla, onde usamos luz com comprimento de onda
, separação entre as fendas
e tamanho de cada fenda
. A pergunta quer saber quantas franjas aparecem dentro do primeiro envelope ao lado do envelope central.
Aqui, usamos conceitos de interferência e difração da luz. Para resolver, precisamos entender como esses fenômenos se combinam no padrão de franjas.
Passo 2
Vamos lembrar que em um experimento de fenda dupla, temos dois padrões superpostos:
- Interferência: Cria as franjas claras e escuras devido à diferença de caminho das ondas de luz.
- Difração: Forma um envelope que limita a quantidade de franjas visíveis.
Para encontrar quantas franjas cabem dentro do primeiro envelope, precisamos descobrir até onde o envelope permite a visualização das franjas de interferência.
Passo 3
Primeiro, vamos calcular onde ocorre a primeira mínima de difração. A posição dessa mínima é dada pela fórmula:
Substituindo os valores:
Passo 4
Agora, vamos calcular a distância angular entre as franjas de interferência. Essa distância é dada por:
Substituindo os valores:
Passo 5
Para descobrir quantas franjas cabem dentro do primeiro envelope, dividimos a posição da mínima de difração pela distância entre as franjas de interferência:
Como não podemos ter uma franja “quebrada”, arredondamos para baixo:
Resposta
Dentro do primeiro envelope ao lado do envelope central, há 4 franjas.
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e do lado do quadrado
.
Duplas fendas espaçadas de
são colocadas a
de uma tela. Qual é a distância entre a segunda e a terceira linha escura do padrão de interferência na tela quando as fendas são iluminadas com luz coerente com comprimento de onda de 500 nm ?
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. Determine o campo elétrico em qualquer ponto dentro
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. Determine agora o campo elétrico uma casca esférica de mesmo raio R nas mesmas situações anterior.