Uma luz polarizada horizontalmente, de intensidade S, incide em um filtro polarizador cujo eixo de transmissão faz um eixo de 45^circ com a horizontal. Determine a fração da luz incidente que sai do filtro polarizador. a) zero; b) 0,25 S; c) 0,5 S; d) 0,71 S; 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 I = S cos^2(theta) 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 I = S cos^2(45^circ) em relação à horizontal. Portanto, .
Substituindo os valores na fórmula:

Passo 4

Sabemos que:
cos(45^circ) = raiz22 approx 0,7071
Então:
cos^2(45^circ) = (raiz22)^2 = 24 = 0,5

Passo 5

Agora, substituindo I = S times 0,5 = 0,5 S na equação da Lei de Malus:

Resposta

A fração da luz incidente que sai do filtro polarizador é . A alternativa correta é a c) .

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