Exercícios de Filmes Finos em Forma de Cunha - Lista de Exercícios Resolvida

Duas placas retangulares de vidro () estão em contato em uma das extremidades e separadas na outra extremidade (Fig.35-46). Um feixe de luz com um comprimento de onda de incide perpendicularmente à placa superior. O ar entre as placas se comporta como um filme fino.

Um observador que olha para baixo através da placa superior vê nove franjas escuras e oito franjas claras.

Quantas franjas escuras são vistas se a distância máxima entre as placas aumenta ?

Na Fig.35-46, duas placas de vidro () formam uma cunha, e um fluido () é usado para preencher o espaço entre as placas. Do lado esquerdo as placas se tocam: do lado direito estão separadas por uma distância de .

Uma luz com um comprimento de onda (no ar) de incide perpendicularmente na placa superior, e um observador situado acima das placas vê a figura de interferência resultante.

1. Existe uma franja clara ou escura na extremidade esquerda das placas?
2. Existe uma franja clara ou escura na extremidade direita das placas?
3. Quantas franjas escuras são observadas?

Na Fig.35-46, duas lâminas de microscópio estão em contato em uma das extremidades e separadas na outra.

Quando uma luz com um comprimento de onda de incide verticalmente na lâmina superior, um observador situado acima das lâminas vê uma figura de interferência na qual as franjas escuras estão separadas por uma distância de .

Qual é o ângulo entre as lâminas?

A Fig.35-47a mostra uma lente com raio de curvatura pousada em uma placa de vidro e iluminada de cima por uma luz de comprimento de onda .

A Fig.35-47b (uma fotografia tirada de um ponto acima da lente) revela a existência de franjas de interferência circulares (os chamados anéis de Newton) associadas à espessura variável do filme de ar que existe entre a lente e a placa.

Determine os raios dos anéis que correspondem aos máximos de interferência, supondo que .

Um filme de ar na forma de cunha é feito colocando-se uma pequena fenda de papel entre duas placas planas de vidro.

A luz com comprimento de onda de incide normalmente sobre as placas de vidro, e as faixas de interferência são observadas por reflexão.

1. Faça a análise do problema e responda se a primeira faixa próxima ao ponto de contato entre as placas é clara ou escura.
2. Se existem cinco faixas escuras por centímetro, qual é o ângulo da cunha?

Dois estudantes desejam medir o diâmetro de um fio de cabelo. Com esse objetivo, realizam um experimento de interferência descrito a seguir. Apoiam uma placa de vidro sobre outra idêntica, ambas transparentes e perfeitamente planas. Colocam entre elas, na extremidade direita de cada placa, o fio de cabelo, como aparece na figura abaixo. Entre as placas, há uma lâmina delgada de ar cuja espessura depende da coordenada horizontal . Por conveniência, a figura está fora de escala.

Os estudantes fazem incidir, de cima para baixo, luz monocromática de comprimento de onda de e analisam a interferência dos raios refletidos (de baixo pra cima) em função da posição . Os estudantes verificam que a distância horizontal entre duas franjas escuras é de .

Determine a condição para a interferência CONSTRUTIVA em função da espessura da lâmina delgada de ar.

Sabendo que o comprimento de cada placa é , determine o diâmetro do fio de cabelo.