P1 de Física 4 - FIS1061 da PUCRIO - 2014.1

– Obtenha o ângulo entre os eixos característicos de dois polaroides sucessivos para que a luz que saia do segundo possua da intensidade da onda não polarizada que incide sobre o primeiro polaróide.

– Uma fonte luminosa cilíndrica de comprimento possui potência . A onda luminosa emitida incide sobre uma superfície cilíndrica coaxial com a lâmpada, distante .

Em primeira aproximação, determine:

1. O valor eficaz (rms) do vetor intensidade do campo elétrico .
2. O valor eficaz (rms) do vetor campo de indução magnética .

– Coloque F de falso ou V de verdadeiro nas afirmações abaixo e justifique ambas as opções.

1. Não é nulo o divergente do campo magnético gerado por uma corrente elétrica dependente do tempo existente no fio que, enrolado, constitui a bobina.
2. É nulo o rotacional do campo magnético em um ponto do espaço vazio entre as placas de um capacitor que está sendo carregado por uma fonte de tensão constante.
3. Duas ondas Eletromagnéticas coerentes e com polarizações perpendiculares entre si geram interferência ao se superporem.
4. Se colocarmos o dispositivo de Young (originalmente na água) imerso no ar, as franjas brilhantes se tornarão mais distantes.

– Em um dispositivo de interferência tipo Young a distância entre duas fendas é .

Incide-se sobre o dispositivo uma onda eletromagnética de comprimento de onda . A tela de observação está situada a do anteparo das fendas.

1. Calcule a ordem () do máximo completo mais distante do máximo central formado na tela de observação.
2. Calcule a intensidade da onda () em um ponto da tela de observação que dista do máximo central.

Considere a intensidade dessa onda em uma fenda dada por . Dê a resposta com três algarismos significativos.

Uma onda eletromagnética plana se propaga no vácuo com velocidade no eixo . O campo elétrico oscila no eixo com , e .

Esse campo é representado pela expressão

1. Determine a expressão do vetor de indução magnética a partir da equação de Maxwell .
2. Encontre o vetor de Poynting .

– Obtenha a polarização da onda eletromagnética representada abaixo.

Demonstre o tipo de polarização (linear, circular ou elíptica) e mostre, caso não seja linear, se a polarização é à esquerda ou à direita através da técnica usada em aula:

; , onde .

– Observa-se o fenômeno da interferência em uma lâmina delgada de espessura e índice de refração ao ser iluminada com luz branca em incidência quase perpendicular à superfície.

A lâmina está imersa em água cujo índice de refração é menor que o da lâmina.

Determine a menor espessura da lâmina () para que a luz de comprimento de onda (referido ao vácuo) tenha uma reflexão intensa (máximo).

– Obtenha o campo elétrico resultante da soma vetorial dos seguintes campos elétricos em uma interferência produzida por um dispositivo com três fendas: