P1 de Física 4 - FIS1061 da PUCRIO - 2015.2

– 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 .

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.

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 em um ponto do espaço vazio onde existe uma onda eletromagnética.
2. Haverá onda refletida se uma onda luminosa incide do ar sobre uma placa de vidro (), linearmente polarizada paralelamente ao plano de incidência, com ângulo de incidência igual ao ângulo de Brewster.
3. Uma onda eletromagnética circularmente polarizada incide sobre duas lâminas quarto de onda sucessivas. A onda eletromagnética que sai após a segunda lâmnia está elipticamente polarizada.
4. Observa-se interferência em uma lâmina bastante espessa (espessura ) com índice de refração , mergulhada em água (índice de refração ) ao ser iluminada com luz vermelha em incidência quase perpendicular à superfície.

– Obtenha a polarização da onda eletromagnética representada abaixo.

Obtenha a equação que relaciona com a qual indique o tipo de polarização (linear, circular ou elíptica). Se a polarização não for linear, demonstre se ela é à esquerda (anti-horária) ou à direita (horária).

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

; , onde .

– 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 .

Uma onda eletromagnética plana se propaga no vácuo com velocidade .

O campo de indução magnética está no eixo e tem , , , sendo dado por uma função cossenoidal dotada de uma constante de fase .

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

– 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 5 (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 intensidade dessa onda no ponto mencionado e obtenha a percentagem dessa intensidade em relação à intensidade máxima dada pelas fendas. Dê as respostas com três algarismos significativos.