P1 de Física 4 - FIS1061 da PUCRIO - 2017.2
Física 4 - FIS1061 - PUCRIO
Enunciado Um feixe de luz monocromática, bem colimado e de pequeno diâmetro, propaga-se no ar e atinge a interface de uma piscina com água (n = 1,33), de profundidade 1,6m. Considere que esse feixe é emitido a partir de uma altura de 40 cm em relação à superfície da água, fazendo um ângulo de 45° com a normal à superfície.
(a) Parte do feixe penetra na água, reflete no fundo da piscina e volta ao ar (ver figura).
Qual é o caminho ótico percorrido por este feixe entre os pontos 1 e 3, estando o
ponto 3 à mesma altura do ponto 1?
Ver solução completaConsidere agora que esse feixe tem seu campo elétrico representado pela expressão
onde os eixos cartesianos estão orientados como mostrado na figura. Observa-se que, para determinado ângulo de incidência, o feixe de luz após reflexão (feixe emergente em 2) está linearmente polarizado.
(b) Qual é o estado de polarização do feixe incidente? Justifique.
(c) Qual é a direção de polarização do feixe refletido? Justifique.
(d) Qual é o ângulo de incidência para o qual esse efeito ocorre?
Ver solução completaSeja um campo elétrico propagando-se no vácuo tal que
(a) Mostre que este campo satisfaz à Lei de Gauss em sua forma diferencial.
(b) Aplique a Lei de Ampère em sua forma diferencial para encontrar a expressão
para o campo magnético.
(c) Mostre que obedece a equação de onda e com isso comprove que a velocidade
de propagação da luz é igual a .
Ver solução completa(a) Em um experimento similar ao experimento de Young, uma das fendas é coberta com
uma fina placa de quartzo ( = 1,58) e a outra com uma fina camada de zircônio ( =
1,92), ambas de mesma espessura. Nessas condições, observa-se que, para incidência
de uma onda com λ = 650 nm, o ponto central da tela de observação passa a ser
ocupado pela terceira franja lateral clara (m=3) da figura de interferência original (sem
placas recobrindo as fendas). Justifique a razão para este deslocamento de franjas e
determine qual é a espessura das placas.
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