Questões 02 Física-óptica e Princípios da Física Moderna

Questão 15 Física Óptica e Princípios de Física Moderna Se uma rede de difração produz uma faixa brilhante de terceira ordem para a luz vermelha de comprimento de onda de 700nm a 65 graus do máximo central em que ângulo estará a faixa brilhante de segunda ordem para a luz violeta de comprimento de onda de 400nm desenho mλ A 202 graus Você acertou Podemos empregar a equação geral desenho mλ Dividindo as duas equações obtidas e tomando o arco seno encontramos o que se pede B 178 graus C 302 graus D 237 graus Questão 25 Física Óptica e Princípios de Física Moderna Uma placa de vidro com 9cm é colocada em contato com outra placa de vidro e mantida a um pequeno ângulo de distância da segunda placa em virtude da inserção de uma tira metálica com espessura de 008mm entre as extremidades No espaço entre elas As placas são iluminadas de cima para baixo por um feixe de luz cujo comprimento de onda é igual a 656nm Quantas franjas de interferência por centímetro são observadas na luz refletida A 27 franjascm Você acertou Por conveniência se interpretam exibe uma diferença de fase de meio comprimento de onda Assim os mínimos de interferência são dados por 2nλm Onde 1 é a distância entre as lâminas de vidro t 008 mm Fazendo a mudança de unidades para SI e substituindo os valores de m teremos 200008 mm65610 isolando m e calculando teremos 27 a quantidade de franjas visíveis nos 9 cm da placa de vidro como o problema pede a quantidade de franjas por centímetros resolvemos logo Portanto teremos 27 franjascm Questão 35 Física Óptica e Princípios de Física Moderna Um astronauta em um ônibus espacial afirma que é capaz de distinguir com dificuldade duas fontes luminosas na superfície da Terra a 160 Km de distância Calcule a a separação angular e b a separação linear entre as fontes supondo que a observação foi feita em condições ideais Use o comprimento de onda igual a 540 nm e suponha que os pupilos do astronauta têm um diâmetro de 50 mm A 132 104 rad 111 m B 130 104 rad 211 m Você acertou Quando as ondas luminosas emitidas por duas fontes próximas entre si passam por um orifício circular e distantes das mesmas observase uma difração As franjas de interferência são circulares cujos centros estão nos máximos centrais de cada uma das fontes conforme mostrado na figura abaixo O critério de Rayleigh afirma que para distinguir ou resolver as duas fontes só necessárias que o máximo central da figura de difração de uma das fontes coincida com o mínimo da outra fonte Dessa forma a abertura angular que atende esse critério é dada por θR 122 λ d onde λ é o comprimento de onda da onda luminosa e d é o diâmetro do orifício por onde passa a onda Dados do problema λ 540 nm 540 10⁹ m d 500 mm 500 10³ m a É pedido a abertura angular θR em radianos O comprimento de onda deve estar em metros ou seja λ 540 10⁹ m O diâmetro da pupila do astronauta também deve estar em metros ou seja d 500 10² m Portanto θR 122 λ d 122 540 10⁹ 500 10³ 13176 10⁴ rad b A distância entre as fontes D é obtida a partir da tangente do ângulo θR veja a figura abaixo Para ângulos pequenos em radianos tanθR θR ou seja que tanθR D L e logo que θR D L Desta forma D L θR 160 10² 13176 10⁴ 211 m C 231 10⁴ rad 311 m D 312 10⁴ rad 411 m