P1 de Física 4 - FIS1061 da PUCRIO - 2015.1

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

– Uma lâmpada incandescente em forma de bulbo (gota) possui potência . Determine:

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

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

Os índices de refração do quartzo valem e .

– 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 .

Uma onda eletromagnética plana de comprimento de onda se propaga no vácuo com velocidade no sentido positivo do eixo . O campo de indução magnética oscila no eixo com valor máximo de .

1. Calcule os valores do número de onda e da frequência angular . Escreva a função do vetor campo de indução magnética na forma senoidal em termos dos dados fornecidos. Considere a constante de fase nula.
2. Determine a função do vetor campo elétrico , sabendo que , onde designa o produto vetorial e designa o vetor unitário na direção da velocidade da onda.
3. Encontre a função do vetor de Poynting e a intensidade () dessa onda.

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

1. Não é nulo o rotacional do campo magnético resultante gerado no espaço entre as placas de um capacitor no vácuo, sendo carregado por uma bateria.
2. É nulo o rotacional do campo elétrico 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 circularmente polarizada.
4. Se colocarmos o dispositivo de Young (originalmente no ar) imerso na água, as franjas brilhantes se tornarão mais distantes.

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.

– 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).

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.