Enunciado
Física - Halliday - Vol 4- Ed: 10º - Capítulo 36.Problemas adicionais - Ex. 93
Em junho de 1985, o feixe de luz produzido por um laser na Estação Ótica da Força Aérea, em Maui, Havaí, foi refletido pelo ônibus espcial Discovery, que estava em órbita a uma altitude de . Segundo as notícias, o máximo central do feixe tinha um diâmetro de ao chegar ao ônibus espacial e a luz tinha um comprimento de onda de . Qual era o diâmetro efetivo da abertura do laser usado na estação de Maui? (Sugestão: o feixe de um laser só se espalha por causa da difração; suponha que a saída do laser tenha uma abertura circular.)
Passo 1
Vamos começar calculando a abertura angular do feixe de luz que chega até o ônibus espcial:
Essa abertura corresponde à separação entre o centro do feixe circular e alguma extremidade:
Vamos calcular esse ângulo:
Onde é o diâmetro (da saída do laser)que queremos calcular:
Passo 2
Nós também sabemos que aquele círculo formado pelo feixe tem um diâmetro de , e a distância até o ônibus espacial é . Vamos representar isso no desenho:
Então:
Vamos substituir isso na nossa equação do primeiro passo:
Resposta
O diâmetro efetivo da abertura do laser era .