P1 de Física 4 - FIS1061 da PUCRIO - 2014.2

– Calcule a espessura de uma placa quarto de onda feita de quartzo para a incidência de luz com comprimento de onda .

Os índices de refração do quartzo valem e .

– Um feixe laser cilíndrico possui potência . Seu feixe possui diâmetro de . Determine:

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

Em um dispositivo de interferência 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.

– Considere o dispositivo com duas fendas somente.

Calcule a distância entre os centros das franjas brilhantes de ordem e formadas na tela de observação.

– Obtenha a polarização da onda eletromagnética representada abaixo. Demonstre o tipo de polarização (linear, circular ou elíptica) e demonstre, caso não seja linear, se a polarização é à esquerda ou à direita.

Caso seja linear obtenha o ângulo de inclinação da reta entre os componentes e e faça um desenho dessa polarização no eixo :

; , onde .

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 resultante gerado por corrente elétrica dependente do tempo presente em vários enrolamentos de fios em um motor elétrico.
2. É nulo o rotacional do campo magnético em um ponto do espaço vazio onde existe uma onda eletromagnética.
3. Uma onda eletromagnética circularmente polarizada incide sobre duas lâminas quarto de onda sucessivas. A onda eletromagnética que sai após a segunda lâmnia está linearmente polarizada.
4. Se colocarmos o dispositivo de Young (originalmente na água) imerso no ar, as franjas brilhantes se tornarão mais distantes.

Uma onda eletromagnética plana se propaga no vácuo com velocidade .

O campo de indução magnética possui , e , sendo dado por .

1. Determine a expressão do vetor campo elétrico a partir da equação de Maxwell .
2. Encontre o vetor de Poynting e intensidade () dessa onda.

Em um dispositivo de interferência 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.

– Considere o dispositivo com fendas.

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 .

Encontre a percentagem dessa intensidade em relação à intensidade máxima dada pelas fendas. Dê a resposta com três algarismos significativos.

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

A lâmina está flutuando na água com sua face superior no ar e face inferior dentro d’água. Os índices de refração são respectivamente , e .

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