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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.
(a) Qual é a espessura mínima da 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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Praticando Para Aprender

há 6 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, - \( \lambda \) é o comprimento de onda da luz no vácuo (550 nm), - \( m \) é um número inteiro (0, 1, 2, ...). Para a primeira condição de interferência construtiva (m = 0), temos: \[ 2(1,7)t = \frac{1}{2}(550 \, \text{nm}) \] Resolvendo para \( t \): \[ 3,4t = 275 \, \text{nm} \] \[ t = \frac{275}{3,4} \approx 80,9 \, \text{nm} \] Agora, para a próxima condição de interferência construtiva (m = 1), a fórmula se torna: \[ 2(1,7)t = (1 + \frac{1}{2})(550 \, \text{nm}) \] Resolvendo para \( t \): \[ 3,4t = 412,5 \, \text{nm} \] \[ t = \frac{412,5}{3,4} \approx 121,3 \, \text{nm} \] No entanto, a próxima espessura que gera interferência construtiva deve ser a próxima espessura que é um múltiplo inteiro de \( \lambda/2n \). Assim, a próxima espessura que gera interferência construtiva é: \[ t = \frac{275 + 275}{3,4} \approx 243 \, \text{nm} \] Portanto, a resposta correta é a alternativa A: (a) 80,9nm (b) 243nm.

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