Lista de Exercicios Interferência

Prévia do material em texto

• Interferência 
 
1) Duas ondas de luz se superpõem em certo ponto do espaço. As componentes do 
campo elétrico nesse ponto são tEE cos = e )cos(
+=  tEE  , ambas na 
mesma direção e sentido. Escreva a expressão do campo resultante (amplitude e 
fase). 
Re: E = 1,81E0 cos(t + 25) 
 
2) Duas fontes pontuais de ondas de rádio S e S , separadas por uma distância d 
= 2 m, estão radiando em fase com  = 0,50 m. Um detector percorre um 
caminho circular de raio dr  em torno das duas fontes. O caminho percorrido 
pelo detector está em um plano que contém o eixo (x) que liga as fontes. Quantos 
máximos ele detecta? 
 
 
 
Re: 16 máximos 
 
3) Dois feixes de luz colimados de frequência  = 5,64  1014 Hz se propagam em 
um meio com índice de refração n = 1,5. Os feixes têm vetores de propagação k1 
= k x̂ e k2 = k ŷ (i.e., se propagam em direções ortogonais) e interferem em uma 
região do espaço. Calcule o número de franjas por milímetro (franjas/mm) do 
padrão de interferência na direção K = k1 − k2. 
 Re: N = 3988 franjas/mm. 
 
4) Um experimento de fenda-dupla de Young utiliza uma fonte de luz branca. Se 
a franja clara de primeira ordem da componente infravermelha (780 nm) coincide 
com a franja clara de segunda ordem da componente violeta, qual o comprimento 
de onda dessa última? 
Re: VIO = 390 nm. 
 
5) Em uma experiência de interferência com duas fendas, a distância entre as 
fendas é de 0,1 mm e a tela está colocada a uma distância de 1 m. A franja brilhante 
de 3ª ordem forma-se a uma distância de 15 mm da franja de ordem 0. Calcular o 
 da luz utilizada. 
Re:  = 500 nm. 
 
6) Um interferômetro de Michelson é iluminado com luz monocromática de 
comprimento de onda  = 633 nm. Quando um dos espelhos é movido uma 
distância d (na direção do feixe incidente), observa-se que 60 franjas claras passam 
no processo. Determine d. 
Re: d = 19 m 
 
7) Um interferômetro de Michelson é iluminado com luz monocromática. Um dos 
espelhos é então movido 25 m e observa-se que 90 franjas claras passam no 
processo. Determine o comprimento de onda da luz incidente. 
Re:  = 556 nm 
 
8) Considere um filme fino depositado sobre uma lente, como ilustra a figura 
abaixo. Um feixe de luz colimado com 0 = 532 nm incide perpendicularmente à 
superfície da lente. Calcule a espessura d do filme para que as ondas refletidas na 
1ª interface (onda 1) e na 2ª interface (onda 2) interfiram destrutivamente. 
 
 
 
 
 
 
Re: d = 102 nm 
 
Lente: n = 1,5 
Filme: n = 1,3 
Ar: n = 1 
d 
(1) (2) 
9) Um interferômetro de Michelson é 
utilizado para medir o índice de refração do 
ar na temperatura e pressão ambientes. Para 
isso, uma célula de vidro de comprimento d 
= 10 cm é inserida em um dos braços do 
interferômetro. (Despreze a espessura das 
paredes de vidro da célula). Luz de 
comprimento de onda  = 590 nm é utilizada. 
Considere que a célula está inicialmente 
cheia de ar. Em seguida, o ar é bombeado 
para fora da célula, fazendo-se vácuo no seu 
interior. Sabendo que 129 franjas claras 
passam nesse processo, calcule o índice de 
refração do ar com 6 dígitos significativos. 
Re: nAR = 1,00038.