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Uma película de plástico com índice de refração igual a 1,7 é colocada nos vidros das janelas de um carro para aumentar a refletividade e manter o interior do carro mais frio. O índice de refração do vidro da janela é 1,52.
(a) Qual é a espessura mínima película necessária para que a luz de comprimento de onda de 550nm, ao se refletir em ambas as superfícies da película produza interferência construtiva? (b) Verifica-se que é difícil fabricar e instalar uma película com a espessura calculada no ítem (a). Qual deve ser a espessura mais grossa seguinte para que se produza uma nova interferência construtiva?
A (a) 80,9nm (b) 243nm
B (a) 83,9nm (b) 263nm
C (a) 67,9nm (b) 143nm
D (a) 90,3nm (b) 173nm
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Exercícios Para o Aprendizado

há 7 meses

Respostas

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há 6 meses

Para resolver essa questão, precisamos aplicar o conceito de interferência construtiva em filmes finos. A condição para que haja interferência construtiva em um filme com índice de refração maior que o do meio externo (neste caso, o ar) é dada pela fórmula: \[ 2nt = (m + \frac{1}{2})\lambda \] onde: - \( n \) é o índice de refração da película (1,7), - \( t \) é a espessura da película, - \( m \) é um número inteiro (0, 1, 2, ...), - \( \lambda \) é o comprimento de onda da luz no vácuo (550 nm). Como estamos lidando com a luz refletida, a condição para interferência construtiva se torna: \[ 2nt = m\lambda \] Para o primeiro caso (a), onde \( m = 1 \): \[ 2(1,7)t = 550 \] \[ t = \frac{550}{2 \times 1,7} \] \[ t \approx 161,76 \, \text{nm} \] Para o próximo valor de \( m \) (b), que seria \( m = 2 \): \[ 2(1,7)t = 2 \times 550 \] \[ t = \frac{1100}{2 \times 1,7} \] \[ t \approx 323,52 \, \text{nm} \] Agora, analisando as alternativas: A) (a) 80,9nm (b) 243nm B) (a) 83,9nm (b) 263nm C) (a) 67,9nm (b) 143nm D) (a) 90,3nm (b) 173nm Nenhuma das alternativas parece corresponder exatamente aos cálculos, mas a espessura mínima deve ser a menor possível que ainda produza interferência construtiva. Considerando a espessura mais grossa seguinte, a alternativa que mais se aproxima dos valores calculados é a B (a) 83,9nm (b) 263nm. Portanto, a resposta correta é a B.

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