Luz de laser de hélio-neônio (
) é enviada através de uma fenda única de
de largura. Qual é a largura do máximo central em um anteparo a
da fenda?
Passo 1
Vamos resumir a questão: Temos um laser de hélio-neônio com comprimento de onda
que passa por uma fenda única com largura
. Queremos descobrir qual será a largura do máximo central no anteparo que está a uma distância
da fenda. Para resolver isso, vamos usar conceitos de difração por fenda única na óptica.
Passo 2
Primeiro, precisamos entender o que é difração. Difração ocorre quando uma onda, como a luz, passa por uma abertura e se espalha. No caso de uma fenda única, o padrão de difração forma um máximo central mais amplo e outros mínimos e máximos laterais mais estreitos.
Passo 3
O próximo passo é encontrar a largura do máximo central. A largura do máximo central (
) pode ser calculada usando a fórmula:
Aqui:
-
é o comprimento de onda da luz, -
é a distância do anteparo à fenda, -
é a largura da fenda.
Passo 4
Vamos converter todas as unidades para o sistema internacional para facilitar os cálculos:
-
-
-
(já está no SI)
Passo 5
Agora, substituímos os valores na fórmula:
Passo 6
Realizando os cálculos:
Resposta
A largura do máximo central no anteparo é aproximadamente
.