Enunciado
Física - Tipler - Vol 2- Ed: 6º - Capítulo 33.1 - Ex. 24
Um filme de ar no formato de uma cunha é feito colocando um pequeno pedaço de papel entre as bordas de duas placas planas de vidro. Luz com comprimento de onda de incide normalmente nas placas de vidro e são observadas franjas de interferência por reflexão. (a) A primeira franja próxima ao ponto de contato entre as placas é preta ou brilhante? Por quê? (b) Se há cinco franjas escuras por centímetro, qual é o ângulo da cunha?
Passo 1
Hello, bom dia/boa tarde/boa noite, vamos para mais uma, falando acerca de interferência e difração. Bem, a franja de número ocorre quando a diferença de caminho iguala o comprimento de onda , nós podemos expressar a distância adicional percorrida no ar como . A espessura da cunha, por sua vez, é dada pelo ângulo da cunha e a distância dela ao vértice da franja de número . Bem, dito tudo isto, vamos resolver a questão!
Passo 2
Para a letra (a), a diferença de fase devido à reflexão da superfície inferior da placa superior e da superfície superior da placa inferior é igual a , por conta disso a primeira franja é escura. Com a letra (a) resolvida, podemos ir para a próxima!
Passo 3
Para a parte (b), sabemos que a franja de número ocorre quando a diferença de caminho for igual ao comprimento de onda , logo:
Agora, vamos relacionar a espessura de uma cunha de ar ao ângulo dessa cunha, utilizando uma aproximação de ângulos pequenos, se liga:
Substituindo o na expressão anterior:
Substituindo as variáveis pelos valores numéricos dados na questão, temos:
PRONTINHO, tudo finalizado, bons estudos e fica bem! Até a próxima.
Resposta
b)