Enunciado

A luz não atravessa um par de filtros polaroides alinhados perpendicularmente um com o outro. Mas quando um terceiro polaroide é colocado entre os dois primeiros, com seu alinhamento exatamente intermediário ao dos outros dois (ou seja, com seu eixo formando 45° com cada um dos dois outros eixos de alinhamento, como na Figura 29.34), parte da

luz consegue atravessá-los. Por quê?

Passo 1

De cara essa aqui parece não fazer muito sentido, né? Mas calma, vamos resolver a questão um passo de cada vez. Primeiro, tá lembrado como funciona um polaroide? Dá uma olhada nessa ilustração, a cerca representa um filtro polaroide:

Quero que você repare algumas coisas aqui, perceba como a gente pode decompor a luz não polarizada, como se fosse um vetor. Além disso, somente a componente da luz paralela ao eixo do polaroide passa por ele, ou seja, 50% da luz inicial não polarizada penetra o polaroide.

Passo 2

Agora, você consegue perceber como, se colocássemos um outro polaroide na horizontal, nada iria passar por ele? Porque toda a luz vinda do primeiro filtro está na vertical, então ela seria inteiramente barrada por um polaroide horizontal em sequência.

Maravilha, agora é que a coisa fica interessante. O que vamos fazer é colocar um segundo polaroide posicionado com um ângulo de 45° em sequência do primeiro, mais ou menos assim:

O que fizemos aqui foi decompor a luz vinda do primeiro polaroide, agora nos eixos do segundo polaroide. Assim, somente as componentes da luz vinda do primeiro polaroide paralelas ao eixo do segundo irão passar, ou seja, 50% da luz que passou o primeiro irá passar o segundo.

Passo 3

E se colocarmos mais um filtro, agora na horizontal? Vamos ter algo muito parecido com o passo anterior, se liga:

Novamente, somente as componentes paralelas ao eixo do polaroide que chegam irão penetrar. Se juntarmos o que vimos em cada passo, ficamos com algo mais ou menos assim:

Perceba um detalhe importante, cada vez que a luz passa por um polaroide, somente 50% de sua intensidade é transmitida para o outro lado, ou seja, a luz que sai lá do último filtro tem intensidade equivalente a

50 % × 50 % × 50 % = 1 8

da luz original.

Fechou, então, se entendemos como cada polaroide altera o plano de polarização da luz transmitida, o exercício está resolvido 😊.

Resposta

O polaroide intermediário altera o plano da luz polarizada pelo primeiro, de modo que parte dela se torna alinhada ao eixo do último polaroide.

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