P1 de Física 4 da UFRJ - 2016.2

Considere as seguintes afirmações sobre a passagem de um raio luminoso do vácuo para um meio transparente, homogêneo e linear:

1. A velocidade do raio luminoso permanece inalterada
2. A frequência do raio luminoso permanece inalterada
3. O comprimento de onda do raio luminoso aumenta.

Determine o item CORRETO.

1. Apenas e estão corretas.
2. Apenas está correta.
3. Todas estão corretas.
4. Nenhuma está correta.
5. Apenas e estão corretas.
6. Apenas está correta.

Em uma experiência com duas fendas idênticas de de largura e com espaçamento de entre elas, um padrão de intensidade é observado em um anteparo colocado a uma distância de das fendas.

Quantas franjas brilhantes são observadas dentro do máximo central da difração?

Deseja-se construir um espectrômetro de rede que permita separar luz violeta () da luz azul () com o terceiro máximo principal.

Dentre as opções abaixo, qual o número mínimo de fendas são suficientes para essa tarefa?

Qual relação matemática é obedecida pelos módulos dos campos elétrico e magnético de uma onda eletromagnética propagante?

Considere as afirmações seguintes:

1. O princípio de Huygens estabelece que cada ponto de um raio da onda se comporta como uma fonte puntiforme secundária, tal que a onda no instante posterior é calculada pela envoltória dessas ondas secundárias.
2. O princípio de Fermat estabelece que, dentre todos os caminhos possíveis, a luz segue o caminho de tempo mínimo.
3. As leis da reflexão e refração são violadas por ondas sonoras quaisquer.

Determine o item CORRETO.

1. Todas estão corretas.
2. Nenhuma está correta.
3. Apenas e estão corretas.
4. Apenas está correta.
5. Apenas está correta.
6. Apenas e estão corretas.

Um feixe de luz não polarizado de de intensidade atravessa dois polarizadores, cujos eixos de polarização fazem um ângulo de entre si.

A intensidade do feixe após passar pelos dois polarizadores é dada pelo item:

Em um experimento sobre reflexão e refração com luz linearmente polarizada, verifica-se que a luz incidente é totalmente refratada quando posicionada no ângulo de incidência de entre dois meios.

Qual a razão entre o índice de refração do meio inicial , pelo índice de refração do meio do feixe refratado .

Uma onda plana senoidal possui os seguintes campos elétrico e magnético, respectivamente, e .

A direção de polarização e o sentido de propagação dessa onda são dados, respectivamente, pelos vetores unitários:

1. e
2. e
3. e
4. e
5. A onda não é polarizada linearmente.

Um cubo possui de volume. Em uma das faces, o cubo é coberto por um material escuro ideal, enquanto a face oposta a anterior é feita de um espelho ideal.

Ilumina-se, totalmente, cada uma dessas duas faces do cubo com luz de de intensidade. O módulo da força resultante sentida pelo cubo é

Um raio de luz monocromático incide quase perpendicularmente em um filme fino de água de espessura , sobre um bloco de vidro de espessura , conforme figura abaixo.

Dois observadores, e , determinam o critério para o qual a diferença de fase total, por reflexão e/ou caminho ótico percorrido dos raios emergentes, leve a uma interferência destrutiva.

Considere . De acordo com os observadores e , respectivamente, a interferência será destrutiva quando ( e são números inteiros positivos):

,

1. e
2. e
3. e
4. e
5. e
6. e

Um feixe de luz monocromática de frequência natural ilumina coerentemente um anteparo opaco com 3 fendas idênticas de largura , e igualmente espaçadas de .

Observa-se a figura de interferência em um anteparo distante de das fendas. Determine:

1. A distância entre mínimos de interferência. Deixe claro quais foram os mínimos escolhidos.
2. A distância entre máximos principais de interferência. Deixe claro quais foram os máximos escolhidos.
3. Determine o valor da largura tal que o 1° mínimo de difração anule o 3° máximo de interferência.
4. Utilizando o valor da largura do item “(c)”, quantas franjas brilhantes existem dentro do máximo central da difração?