Suponha uma fonte de luz linearmente polarizada de intensidade I0 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 0^circ, 30^circ, 45^circ, e 90^circ em relação à direção do eixo de polarização da luz?

Passo 1

Vamos resolver um exercício sobre polarização da luz. Temos uma fonte de luz linearmente polarizada com intensidade que passa por um polarizador ideal. Precisamos descobrir a intensidade da luz após passar pelo polarizador quando ele está orientado em ângulos de , , e em relação à direção do eixo de polarização da luz. Para isso, vamos usar a Lei de Malus.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é polarização. A luz polarizada tem suas ondas oscilando em uma direção específica. Quando essa luz passa por um polarizador, que é um filtro que permite a passagem de luz com uma direção de oscilação específica, a intensidade da luz que passa depende do ângulo entre a direção da polarização da luz e o eixo do polarizador.

Passo 3

A Lei de Malus nos dá uma fórmula para calcular a intensidade da luz transmitida através de um polarizador. A fórmula é:
I = I0 cos^2 theta
Aqui, é a intensidade da luz após passar pelo polarizador, é a intensidade inicial da luz, e é o ângulo entre a direção da polariza��ão da luz e o eixo do polarizador.

Passo 4

Vamos aplicar a Lei de Malus para cada um dos ângulos dados:
  1. Ângulo de I = I0 cos^2 0^circ = I0 times 1 = I0 :
    I = I0 cos^2 30^circ = I0 times (raiz32)^2 = I0 times 34 = 34 I0
  2. Ângulo de I = I0 cos^2 45^circ = I0 times (raiz22)^2 = I0 times 12 = 12 I0 :
    I = I0 cos^2 90^circ = I0 times 0^2 = 0
  3. Ângulo de :
  4. Ângulo de :

Resposta

Após passar pelo polarizador, a intensidade da luz será:
  • Para :
  • Para :
  • Para :
  • Para :

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