Enunciado
Física - Moysés - Vol. 4 - Ed: 1º - Capítulo 4.Problemas - Ex. 7
7. Interprete geometricamente, em termos da representação dos números complexos por vetores no plano complexo, a condição para que se tenha o primeiro zero, após um máximo principal, do fator de interferência
Passo 1
Tudo beleza? Vem comigo em mais esse problema que juntos vamos nos livrar dele.
A equação apresentada acima no enunciado é um dos termos da amplitude de difração em uma dada direção para o caso de fendas. Que é dada por (Eq. ):
Onde é a defasagem entre duas fendas.
Esse fator é uma progressão geométrica que tem como razão , então essa soma pode ser representada por:
Com isso a intensidade do padrão de interferência pode ser escrita da seguinte forma:
E usando o fato de que , temos que:
Só que o termos que vai nos interessar é
Já que é ele que fornece o padrão de interferência. Um exemplo do gráfico dessa expressão é o seguinte:
Agora temos que ver que valor de faz com que tenhamos o primeiro mínimo que é o que temos que interpretar no plano complexo.
Passo 2
Vamos lá então, para que a expressão que temos do passo seja zero, precisamos que:
Já que a função seno zero para múltiplos inteiro de .
Isolando , temos:
Onde representa a ordem nos mínimos, como estamos interessados no primeiro temos que , logo temos:
Passo 3
Agora temos que ver o comportamento de com esse valor de para podermos construir o o vetor no plano complexo.
Temos que:
Usando o que temos para ficamos com:
Mas temos que:
Então temos que:
Então a representação dele no plano complexo seria um ponto na origem.
Resposta
Demonstração acima.