UFRJ, Física 4, P1 2017.2, 6
Considere as afirmações a seguir sobre o experimento de Young, para o qual as larguras das fendas são desprezíveis, e marque a alternativa CORRETA.
I) O padrão de intensidade observado no plano distante das fendas é explicado através da diferença de caminho óptico percorrido por cada um dos dois feixes de luz.
II) O padrão de intensidade observado se mantém inalterado, tanto em magnitude quanto nas posições das franjas, mesmo quando se adiciona uma fase relativa entre os feixes que saem de cada fenda.
III) A intensidade da onda em um ponto qualquer no plano de observação é igual à soma das intensidades dos feixes que saem das fendas, na posição considerada.
(a) Apenas I está correta.
(b) Apenas II está correta.
(c) Apenas III está correta.
(d) Apenas I e II estão corretas.
(e) Apenas I e III estão corretas.
(f) Apenas II e III estão corretas.
(g) Nenhuma está correta.
Passo 1
Vamos analisar cada afirmativa e chegar a conclusão correta para o nosso exercício.
I) O padrão de intensidade observado no plano distante das fendas é explicado através da diferença de caminho óptico percorrido por cada um dos dois feixes de luz.
Essa afirmação de fato está correta, pois lembra da fórmula para diferença de caminho percorrido?
Em que a diferença de caminho percorrido é
Ou seja, a diferença de fase e consequentemente a interferência é dada pela diferença de caminho percorrido pelos feixes de luz.
Passo 2
II) O padrão de intensidade observado se mantém inalterado, tanto em magnitude quanto nas posições das franjas, mesmo quando se adiciona uma fase relativa entre os feixes que saem de cada fenda
Isso é falso, se ocorrer uma mudança de fase entre os raios ocorre mudança na diferença de fase e consequentemente na intensidade de franja, percebemos isso mais facilmente pelo método dos fasores, pois lembre-se que quando a diferença de fase igual a π os fasores se anulam e consequentemente a intensidade seria zero.
Passo 3
III) A intensidade da onda em um ponto qualquer no plano de observação é igual à soma das intensidades dos feixes que saem das fendas, na posição considerada.
Essa afirmativa é falsa, como vimos no item anterior, a soma de fasores está ligada ao que ocorre com os campos elétricos da onda, a intensidade é um múltiplo do quadrado do campo elétrico, dessa forma não devemos apenas somar os valores das intensidades de cada raio a fim de encontrar o raio resultante.
Resposta
(a) Apenas I está correta.