Um laser de hélio-neônio ( λ = 633 nm) é construído com um tubo de vidro de diâmetro interno de 1,0 mm. Um espelho transmite parcialmente a luz interna a fim de permitir que saia do tubo um feixe de laser. Uma descarga elétrica dentro do tubo faz com que ele brilhe com luz emitida pelo neônio. Do ponto de vista óptico, o feixe de laser é uma onda luminosa que sofre difração ao passar pela abertura circular com 1.0 mm de diâmetro.

a) Um feixe de laser pode se propagar peifeitamenle paralelo, sem tomar-se mais largo? Justifique sua resposta, seja ela afirmativa ou negativa

b) O ângulo θ 1 correspondente ao primeiro mínimo é chamado de ângulo de abertura do feixe emitido por um laser. Qual é o ângulo de abertura deste feixe de laser?

c) Qual é o diâmetro (em mm) do feixe de laser após ter percorrido 3,0m ?

d) Qual é o diâmetro do feixe de laser após ter percorrido 1,0 km ?

Passo 1

Falaaaaa rapaziada tudo blz?

Na letra (a) a resposta vai ser não, pois a luz doi laiser vai emergir através de uma abertura circular na extremidade do laser.

Na letra (b) para a fração através de uma abertura circular, o primeiro mínimo está em ângulo,

θ 1 = 1,22 λ D = 1,22 633   x   10 - 9 m 0,0015   m = 5,15   x   10 - 4 r a d = 0,029 °

Passo 2

Na letra ( c ) o diâmetro do feixe vai ser

w = 2,44 λ L D = 2,44 ( 633   x   10 - 9 m ) ( 3   m ) 0,0015 = 0,00309   m = 0,31   c m  

E pra finalizar com chave de ouro na letra (D) sabendo que L = 1 k m = 1000   m o diametro vai ser

w = 2,44 λ L D = 2,44 ( 633   x   10 - 9 m ) ( 1000   m ) 0,0015   m = 1,03   m ≈ 1 m

Resposta

a) não

b)   θ 1 = 0,029 °

c) w = 0,31   c m  

d) w ≈ 1 m

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