Uma luz polarizada horizontalmente, de intensidade
, incide em um filtro polarizador cujo eixo de transmissão faz um eixo de
com a horizontal. Determine a fração da luz incidente que sai do filtro polarizador. a) zero; b)
; c)
; d)
; e) S.
Passo 1
Primeiro, vamos entender o enunciado. Temos uma luz polarizada horizontalmente com intensidade
que incide em um filtro polarizador. O eixo de transmissão desse filtro está inclinado a
em relação à horizontal. Nosso objetivo é encontrar a fração da luz que passa pelo filtro.
Para resolver isso, vamos usar a Lei de Malus, que descreve como a intensidade da luz polarizada muda ao passar por um polarizador.
Passo 2
A Lei de Malus nos diz que a intensidade da luz transmitida
através de um polarizador é dada por:
Onde:
-
é a intensidade inicial da luz. -
é o ângulo entre a direção da polarização da luz incidentemente e o eixo de transmissão do polarizador.
Passo 3
No nosso caso, a luz está polarizada horizontalmente e o eixo do polarizador está a
em relação à horizontal. Portanto,
.
Substituindo os valores na fórmula:
Passo 4
Sabemos que:
Então:
Passo 5
Agora, substituindo
na equação da Lei de Malus:
Resposta
A fração da luz incidente que sai do filtro polarizador é
. A alternativa correta é a c)
.