Enunciado
Física - Tipler - Vol 2- Ed: 6º - Capítulo 31.1 - Ex. 50
Em muitos materiais transparentes, a dispersão faz com que diferentes cores (comprimentos de onda) da luz viagem com velocidades diferentes. Isto pode provocar problemas em sistemas de comunicação com fibras ópticas onde pulsos de luz devem percorrer distâncias muito longas no vidro. Considerando que uma fibra seja feita de vidro óptico tipo silicato (veja a Figura 31-59), calcule a diferença nos tempos de viagem para dois pulsos curtos de luz ao percorrerem na fibra se o primeiro pulso tem comprimento de onda e o segundo, tem comprimento de onda de .
Passo 1
E aí bonit@s, preparados pra mais uma questão bacana?
Se liguem só, os tempos de trânsito são diferentes porque a velocidade com que a luz com diferentes comprimentos de onda se propaga no vidro de silicato depende do índice de refração. Dessa forma, podemos usar a figura dada para estimar os índices de refração para pulsos de comprimentos de onda de . Sendo assim, para dois pulsos curtos de luz que percorrem uma distância na fibra teremos a seguinte expressão para a diferença de tempo
Como então teremos
Passo 2
Pois bem, utilizando a figura dada na questão podemos fazer uma estimativa para os índices de refração dada por
Agora é só substituir os valores numéricos para concluirmos o exercício, então temos
Pronto, agora nosso exercício está concluído.
