P1 de Física 4 - FIS1061 da PUCRIO - 2019.2

Uma onda eletromagnética monocromática, viajando no sentido no vácuo, tem polarização circular direita e comprimento de onda igual a . Na origem e em o campo elétrico tem amplitude máxima dada por .

a) Escreve a expressão para o campo elétrico dessa onda, em função do tempo e espaço.

b) Encontre o campo magnético através da Lei de Faraday. Verifique a sua resposta através de .

c) Descreva duas maneiras de transformar o estado de polarização dessa onda para polarização linear.

Um feixe de luz plana monocromática, viajando no ar, incide sobre uma placa de Zircônio, cujo índice de refração é .

a) Seja o ângulo de incidência . Qual de propagação da luz dentro do Zircônio? Escreva em termos dos vetores unitários , e , de acordo com o sistema de coordenadas mostrado na figura).

b) Suponha que a espessura da placa de Zircônio seja . Se a luz parte de uma posição acima da face superior da placa, quanto tempo leva para emergir na face inferior da placa?

c) Seja agora (incidência normal) e a espessura da placa de Zircônio . Para quais comprimentos de onda dentro do espectro visível a intensidade da luz refletida (emergindo pela face superior da placa) é nula?

Seja um sistema de fenda dupla tal que a distância entre as fendas é e a distância até um anteparo é , como mostrado na figura. A partir da esquerda e direção perpendicular à fenda, incide uma onda luminosa de comprimento de onda . Para ângulos não muito grandes, seja a intensidade da luz no anteparo quando apenas uma fenda está aberta.

a) Obtenha, pelo método que escolher, a intensidade da luz no anteparo quando as fendas estão abertas, em função do ângulo e em função de .

b) Faça um esboço, em função de , da intensidade da luz no anteparo. Admita que vale a aproximação de pequenos ângulos.

c) Seja , e . Encontre quais são as posições em , entre os máximos de ordem e , para os quais a intensidade é metade da intensidade máxima.

d) Inserindo uma lâmina de vidro com índice de refração e espessura em uma das fendas, de quanto se desloca a posição do máximo central no anteparo?