Uma luz não polarizada de intensidade
passa por um polarizador. Um segundo polarizador é colocado após o primeiro, com seu eixo de polarização fazendo um ângulo de 30 graus em relação ao do primeiro. Um terceiro polarizador é colocado após o segundo, com seu eixo de polarização fazendo um ângulo de 20 graus em relação ao do segundo. Qual será a intensidade da luz transmitida pelo terceiro polarizador?
A) 0,12
B) 0,50
C) 0,33
D) 0,38
A) 0,12
B) 0,50
C) 0,33
D) 0,38
Passo 1
Vamos entender o que o problema está pedindo. Temos uma luz que não é polarizada com intensidade inicial
. Essa luz passa por três polarizadores alinhados em sequência. O primeiro polarizador não muda a intensidade da luz além de polarizá-la. O segundo está inclinado 30 graus em relação ao primeiro, e o terceiro está inclinado 20 graus em relação ao segundo. Precisamos descobrir qual será a intensidade da luz que passa pelo terceiro polarizador.
Vamos precisar entender como a intensidade da luz muda ao passar por polarizadores com diferentes ângulos de inclinação. Para isso, usaremos a Lei de Malus, que nos ajuda a calcular a intensidade da luz polarizada quando ela passa por um polarizador.
Passo 2
Primeiro, a luz não polarizada passa pelo primeiro polarizador. Quando a luz não polarizada passa por um polarizador, a intensidade da luz é reduzida pela metade. Então, após o primeiro polarizador:
Passo 3
Agora, essa luz polarizada com intensidade
passa pelo segundo polarizador, que está inclinado 30 graus em relação ao primeiro. Aqui é onde usamos a Lei de Malus, que diz:
onde
é o ângulo entre os eixos de polarização dos dois polarizadores. Substituindo:
Sabemos que
, então:
Passo 4
Agora, a luz com intensidade
passa pelo terceiro polarizador, que está inclinado 20 graus em relação ao segundo. Aplicamos novamente a Lei de Malus:
onde
. Então:
Calculando
:
Arredondando, temos aproximadamente
.
Resposta
A intensidade da luz transmitida pelo terceiro polarizador é aproximadamente 0,33.