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Enunciado

Física - Tipler - Vol 2- Ed: 6º - Capítulo 33.1 - Ex. 22

Luz com comprimento de onda de 500   n m incide normalmente em um filme de água de 1.00   μ m de espessura. (a) Qual é o comprimento de onda da luz na água? (b) Quantos comprimentos de onda estão contidos na distância 2 t , onde t é a espessura do filme? (c) O filme tem ar em ambos os lados. Qual é a diferença de fase entre a onda refletida pela superfície da frente e a onda refletida pela superfície de trás na região onde as duas ondas refletidas se superpõem?

Passo 1

EAE GALERA, como vamos resolver essa? VEIO AO LUGAR CERTO. Cara, o comprimento de onda da luz em um meio, no qual o índice de refração é n , é a razão entre o comprimento de onda da luz no ar dividido por n . O número de comprimentos de onda contidos em uma determinada distância é a razão entre a distância e o comprimento de onda da luz em um determinado meio. A diferença de fase pode ser dada pela soma da mudança de fase π na onda refletida e a mudança de fase devido à distância adicional percorrida pela onda refletida da parte interior da interface água-ar. DITO TUDO ISTO, vamos para a questão!

Passo 2

Para a letra (a), expressaremos o comprimento de onda da luz na água com o comprimento de onda da luz no ar, então substituiremos os valores:

λ á g u a = λ a r n á g u a

λ á g u a = 500   n m 1.33

λ á g u a = 376   n m

Agora, vamos para a letra (b).

Passo 3

Para a letra (b), faremos o que descrevemos no Primeiro Passo, lembrando que distância equivale a 2 t :

N = 2 t λ á g u a

N = 2 ( 1.00   μ m ) 376   n m

N = 5.32

Agora, vamos para a letra (c)!

Passo 4

E mais uma vez para a última parte, faremos exatamente o que foi dito no Primeiro Passo:

δ = δ r e f l e t i d o + δ d i s t â n c i a   a d i c i o n a l   p e r c o r r i d a

δ = π + 2 t λ á g u a 2 π

δ = π + 2 π   N

Substituindo N e calculando δ :

δ = π + 2 π   ( 5.32 )

δ = 11.6 π   r a d

Questão finalizada! Bons estudos e fica bem.

Resposta

a) λ á g u a = 376   n m

b) N = 5.32

c) δ = 11.6 π   r a d

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