Se o mesmo sistema é agora iluminado com um laser de He-Ne com
, qual é a separação entre dois máximos de interferência se os mesmos são observados em uma tela colocada a 10 cm das perfurações?
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado nos fala sobre interferência de ondas, especificamente usando um laser de He-Ne com comprimento de onda
. Temos uma tela colocada a
das perfurações (as fendas). Nosso objetivo é descobrir qual a separação entre dois máximos de interferência nessa tela.
Para resolver isso, vamos precisar usar a fórmula da interferência de dupla fenda, que relaciona o comprimento de onda, a distância entre as fendas e a distância até a tela para encontrar a separação dos máximos. Vamos precisar entender um pouco sobre como essas ondas interagem para formar os padrões de interferência.
Passo 2
Primeiro, vamos converter todas as unidades para o sistema internacional (SI) para facilitar os cálculos:
- Comprimento de onda:
- Distância até a tela:
Passo 3
A fórmula para encontrar a separação entre dois máximos consecutivos (também chamados de franja) na interferência de dupla fenda é:
Onde:
-
é a separação entre os máximos de interferência. -
é o comprimento de onda da luz. -
é a distância entre as fendas e a tela. -
é a distância entre as duas fendas.
Passo 4
No enunciado, não foi dada diretamente a distância entre as fendas (
). Porém, ele menciona “o mesmo sistema”, o que indica que provavelmente já temos ou teremos essa informação em outro contexto. Se assumirmos que
é conhecido, podemos prosseguir.
Passo 5
Vamos reorganizar a fórmula para encontrar
:
Substituindo os valores que temos:
Simplificando:
Passo 6
Como não temos o valor de
, a melhor resposta que podemos dar é expressar a separação entre os máximos em termos de
. Portanto:
Resposta
A separação entre dois máximos de interferência é dada por
, onde
é a distância entre as fendas.
Exercícios relacionados
Suponha uma fonte de luz linearmente polarizada de intensidade
que incide sobre um polarizador ideal. Qual é a intensidade da luz depois de passar pelo polarizador se o mesmo está orientado um ângulo de
,
, e
em relação à direção do eixo de polarização da luz?
Considere os seguintes campos elétricos:
a)
b)
c)
d)
e)
f)
Em cada caso, determinar se é luz linearmente polarizada, circularmente polarizada ou elipticamente polarizada.
a)
b)
c)
d)
e)
f)
Em cada caso, determinar se é luz linearmente polarizada, circularmente polarizada ou elipticamente polarizada.
Sobre duas lâminas polarizadoras, colocadas uma acima da outra, incide luz não polarizada. Qual deve ser o ângulo entre os eixos de polarização das duas lâminas para que a intensidade da luz transmitida seja:
Um tercio da intensidade máxima do feixe transmitido.
Suponha que as lâminas polarizadoras são ideias, ou seja, a intensidade da luz não polarizada é reduzida em ao ficar linearmente polarizada depois de passar pelo primeiro polarizador.
Um tercio da intensidade máxima do feixe transmitido.
Suponha que as lâminas polarizadoras são ideias, ou seja, a intensidade da luz não polarizada é reduzida em
Usando as relações e
, faça o cálculo da integral
e obtenha .
e obtenha