Origem do Exercício
– Em um dispositivo de interferência tipo Young 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.
- Calcule a ordem () do máximo completo mais distante do máximo central formado na tela de observação.
- 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 . Dê a resposta com três algarismos significativos.
Passo 1
Letra a)
A posição angular dos máximos de interferência do dispositivo de Young é dada por:
Onde corresponde ao máximo central.
O último máximo a se formar no anteparo (a franja clara distante da central) corresponde ao limite angular onde . Isso corresponde a:
Pelo enunciado, e .
Passo 2
Letra b)
A diferença de fase entre os raios que saem de ambas as fendas a uma posição angular é de:
Para converter da distância no anteparo para o ângulo, usamos a tangente.
Onde é a distância das fendas até o anteparo e é a distância do ponto até o centro do anteparo.
Como esse valor é muito pequeno, podemos fazer a aproximação de pequenos ângulos:
Passo 3
A intensidade resultante é no ponto é:
Sendo que , e temos então
Note que não é a intensidade da onda incidente, e sim a intensidade máxima que aparece no anteparo ( que corresponde a , onde é a intensidade da onda incidente).
Por isso que ele fala “a intensidade dessa onda em uma fenda”, e não “a intensidade da onda incidente”.
Resposta
Letra a)
Letra b)