Em uma câmera de orifício, a imagem não é clara devido à geometria (raios chegam ao filme depois de passarem através de diferentes partes do orifício) e devido à difração. Quando o tamanho do orifício é diminuído, o efeito da geometria é reduzido, mas o efeito devido à difração aumenta. O tamanho ótimo do orifício para a imagem mais clara possível ocorre quando o alargamento devido à difração se iguala ao alargamento devido aos efeitos geométricos do orifício. Estime o tamanho ótimo do orifício se a distância entre o orifício e o filme é 10,0 cm e o comprimento de onda da luz é 550 nm.

Passo 1

Meus queridos e minhas queridas!

Pretendemos estimar o tamanho ótimo do orifício! Podemos relacionar o ângulo de abertura e o ângulo de abertura da difração.

Como dito anteriormente:

2 θ = D L

E, usando o critério de Rayleigh:

θ d i f r a ç ã o = 1.22 λ D

Passo 2

Indo direto ao ponto!

2 θ = D L

θ = D 2 L

Vamos igualar ambos os ângulos:

D 2 L = 1.22 λ D

D = 2.44 λ L

Substituindo os valores fornecidos pela questão:

D = 2.44 ( 550   n m ) ( 10.0   c m )

D = 0.366   m m

Resposta

D = 0.366   m m

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