Uma rede de difração, com 20,0 mm de largura, tem 6.000 ranhuras. Sob que ângulos ocorrerão os máximos de intensidade se a radiação incidente tiver um comprimento de onda de 589 nm?
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente tem uma rede de difração com 6.000 ranhuras e 20,0 mm de largura. Queremos descobrir os ângulos onde aparecem os máximos de intensidade quando a luz que tá incidindo tem um comprimento de onda de 589 nm. Vou explicar passo a passo usando a teoria de redes de difração.
Passo 2
Primeiro, precisamos entender o que é uma rede de difração. É basicamente um conjunto de muitas ranhuras muito próximas umas das outras que desviam a luz em diferentes ângulos. A fórmula que usamos para encontrar os ângulos dos máximos é:
Aqui:
-
é a distância entre duas ranhuras (espaçamento), -
é o ângulo do máximo, -
é a ordem do máximo (pode ser 1, 2, 3, …), -
é o comprimento de onda da luz.
Passo 3
Vamos encontrar o valor de
. Sabemos que a rede tem 6.000 ranhuras em 20,0 mm. Então:
Convertendo 20,0 mm para metros:
Agora, calculando
:
Ou seja, cada ranhura está separada por aproximadamente
metros.
Passo 4
Vamos identificar os possíveis valores de
que fazem sentido aqui. Como
não pode ser maior que 1, temos que:
Convertendo o comprimento de onda para metros:
Agora, calculando:
Como
precisa ser inteiro, os valores possíveis são
.
Passo 5
Agora, vamos calcular o ângulo
para cada ordem
usando a fórmula:
Vamos calcular para cada
:
Para
:
Para
:
Para
:
Para
:
Para
:
Resposta
Os máximos de intensidade ocorrem nos ângulos de aproximadamente
,
,
,
e
.
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, é imerso no metanol, o líquido ascende até a altura de
. Sendo nulo o ângulo de contato, achar a tensão superficial do metanol (densidade relativa 0,79 ).
Resposta: .
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.
Resposta:
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