Um segundo polarizador é colocado após o primeiro, com seu eixo de polarização perpendicular ao do primeiro. Qual será a intensidade da luz transmitida pelo segundo polarizador?
A) A mesma intensidade da luz transmitida pelo primeiro polarizador
B) Metade da intensidade da luz transmitida pelo primeiro polarizador
C) Zero
D) Duas vezes a intensidade da luz transmitida pelo primeiro polarizador
A) A mesma intensidade da luz transmitida pelo primeiro polarizador
B) Metade da intensidade da luz transmitida pelo primeiro polarizador
C) Zero
D) Duas vezes a intensidade da luz transmitida pelo primeiro polarizador
Passo 1
Beleza, vamos entender o que o exercício está pedindo. Temos dois polarizadores: o segundo está colocado depois do primeiro e seus eixos de polarização são perpendiculares (ou seja, formam um ângulo de 90 graus) entre si. A pergunta é: qual será a intensidade da luz que passa pelo segundo polarizador?
Para resolver isso, vamos precisar entender um pouco sobre polarização da luz e a Lei de Malus, que nos ajuda a calcular a intensidade da luz que passa por polarizadores com diferentes ângulos entre seus eixos.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é polarização da luz. A luz é uma onda eletromagnética que vibra em várias direções. Quando dizemos que a luz está polarizada, significa que suas vibrações estão restritas a uma direção específica.
No caso de polarizadores, eles são dispositivos que deixam passar apenas a luz que vibra em uma direção alinhada com o eixo de polarização do polarizador.
Passo 3
Agora, vamos falar sobre a Lei de Malus. Essa lei nos diz que a intensidade da luz polarizada que passa por um segundo polarizador depende do ângulo $ \theta $ entre os eixos de polarização dos dois polarizadores.
A fórmula da Lei de Malus é:
Onde:
- $ I $ é a intensidade da luz após passar pelo segundo polarizador.
- $ I_0 $ é a intensidade da luz antes de passar pelo segundo polarizador.
- $ \theta $ é o ângulo entre os eixos de polarização dos dois polarizadores.
Passo 4
No nosso exercício, sabemos que os eixos de polarização dos dois polarizadores são perpendiculares, ou seja, o ângulo $ \theta $ entre eles é de 90 graus.
Vamos substituir esse valor na fórmula da Lei de Malus:
Passo 5
Agora, precisamos calcular $ \cos(90^\circ) $. Sabemos que:
Portanto:
Isso significa que a intensidade da luz que passa pelo segundo polarizador é zero.
Resposta
A intensidade da luz transmitida pelo segundo polarizador será zero. Portanto, a resposta correta é:
C) Zero