Três polarizadores estão colocados em sequência, sendo que os eixos de polarização do segundo e terceiro filtro formam ângulos de 30^circ e 90^circ, respectivamente, com o primeiro polarizador.
Se tiramos o segundo polarizador da montagem, o que acontece? Justifique sua resposta. (5 pontos)

Passo 1

Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos três polarizadores alinhados em sequência. O eixo de polarização do segundo filtro está a 30^circ e o do terceiro a 90^circ em relação ao primeiro polarizador. Precisamos descobrir o que acontece quando retiramos o segundo polarizador dessa sequência. Para resolver isso, vamos usar conceitos de polarização da luz e a Lei de Malus.

Passo 2

Vamos começar lembrando que a luz que passa por um polarizador fica com sua vibração alinhada ao eixo do polarizador. Quando a luz polarizada passa por um segundo polarizador com um ângulo theta em relação ao primeiro, a intensidade da luz transmitida é dada por:
I = I0 cos^2(theta)
onde I0 é a intensidade inicial.

Passo 3

No nosso caso original, a luz passa pelo primeiro polarizador, depois pelo segundo a 30^circ e finalmente pelo terceiro a 90^circ. A intensidade final após os três polarizadores seria:
I = I0 cos^2(30^circ) cos^2(60^circ) = I0 (raiz32)^2 (12)^2 = I0 (34) (14) = 316 I0

Passo 4

Agora, se retirarmos o segundo polarizador, a luz passa apenas pelo primeiro e pelo terceiro polarizador. O ângulo entre eles é 90^circ. Aplicando a Lei de Malus:
I = I0 cos^2(90^circ) = I0 times 0 = 0
Isso significa que não passa luz através dos polarizadores quando apenas o primeiro e o terceiro estão presentes com esse ângulo.

Resposta

Ao retirar o segundo polarizador, a luz não passa pelo terceiro polarizador, pois o ângulo entre o primeiro e o terceiro é 90^circ, resultando em zero intensidade de luz transmitida.

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