Fisica - Ensino Medio (27)

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FÍ
SI
CA
 II
I
• Interferência por luz refletida
 Levando em consideração a inversão de fase ocasionada nos 
raios i e i’ devido aos fatores levantados anteriormente, as expressões 
de condição de interferência por luz refletida em filmes finos ficam:
n2
1mL2 λ






+= (interferência construtiva – filme claro)
n
mL2 λ
= (interferência destrutiva - filme escuro)
Difração
 É a propriedade que tem as ondas de contornar obstáculos. 
Nas ondas sonoras essa propriedade é bastante perceptível, mas nas 
ondas luminosas esse efeito não é visto com tanta facilidade. Isso ocorre 
devido ao fato de que a abertura pela qual a luz terá que passar tem que 
ter dimensões comparáveis ao comprimento de onda da luz para que esta 
seja difratada. Observe que a difração não pode ser explicada utilizando 
os princípios da óptica geométrica. Pois cada vez que diminuímos o 
obstáculo pelo qual a luz deve passar, mais ela se espalha. Observe as 
figuras:
O experimento de Young
 Thomas Young, em 1801, foi capaz de provar a natureza on-
dulatória da luz. Para tanto, ele montou um experimento que foi capaz 
de provar que a luz sofre interferência e difração. 
 A experiência realizada por Young foi a seguinte: Ele incidiu luz 
monocromática em um anteparo que possuía uma fenda e o tamanho 
dessa fenda era próprio para difração. A luz difratada por essa fenda era 
utilizada para iluminar outro anteparo que possuía duas fendas separa-
das por uma certa distância. A luz difratada por essas duas fendas era 
observada em um terceiro anteparo onde era possível ver pontos claros 
e escuros, que são denominados respectivamente por franjas claras e 
franjas escuras. O arranjo final que aparece no anteparo é denominado 
figura de interferência e está esquematizado na figura abaixo:
 
 Então a diferença de fase será a diferença entre o número de 
comprimentos de onda percorrido no meio 1 e no meio 2, em módulo:
21
21
21 nnLLnLnNN −
λ
=
λ
−
λ
=−
 
 No resultado da expressão anterior, devemos considerar ape-
nas a parte decimal como diferença de fase. Se a diferença encontrada 
for um número inteiro, as ondas estarão em fase, pois um deslocamento 
de um número inteiro de comprimentos de onda faz com que as ondas 
entrem novamente em fase.
Obs. 1: Se o número encontrado for um número inteiro, a inter-
ferência será construtiva (ponto claro). Se não for um número 
inteiro, analise apenas a parte decimal. Quanto mais próxima 
de 1 está a parte decimal, a interferência está mais próxima de 
ser construtiva. Quanto mais próxima de ser 0,5 a parte decimal, 
a interferência vai ficando cada vez mais destrutiva. Se a parte 
decimal for exatamente 0,5 a interferência é totalmente destrutiva 
(ponto escuro).
Obs. 2: podemos encontrar o valor da diferença de fase em graus 
ou em radianos. É só fazer a seguinte equivalência: 1 número de 
comprimento de onda equivalente a 2π rad ou 360°.
• Interferência em Filmes Finos
Observe a figura abaixo:
 Nesta figura, vemos um raio de luz incidindo em uma película 
transparente delgada, a qual damos o nome de filme fino. Essa película 
pode ser, por exemplo, uma bolha de sabão.
 O raio incidente i é refletido com inversão de fase. Já o raio i’ é 
refletido na interface película-ar sem inversão de fase. Para entendermos 
isto vamos relembrar uma onda se propagando em uma corda.
 Quando uma onda se propaga em uma corda mais densa para 
uma corda menos densa, ela é parcialmente refletida sem inversão de 
fase. Quando a onda se propaga em uma corda menos densa para uma 
mais densa, seu pulso é parcialmente refletido com inversão de fase. 
Analogamente, para a luz incidindo de um meio com índice de refração 
maior para um índice de refração menor, não ocorre inversão de fase. E 
quando a luz incide numa interface de índice de refração maior do que 
o índice do meio em que ela vinha se propagando, a luz refletida sofre 
inversão de fase.
 Além dessa inversão, os dois raios refletidos têm uma diferença 
de percurso, observe que i’ percorre o filme duas vezes.
Ainda existe uma terceira causa responsável pela interferência em fil-
mes finos: os raios i e i’ se propagam em meios com índice de refração 
diferente.
Prof. Sérgio Torres Apostila-04 Física
15/05/2010 47/52
Sergio Torres
fisica