Exercícios Resolvidos de Difração em Fenda Simples

Fornos de microondas possuem, na porta, uma grade metálica com furos que permitem observar a comida no seu interior. O diâmetro d f u r o desses furos é escolhido de modo que as microondas não possam atravessar nem difratar por eles, sendo então refletidas de volta para o interior do forno. Por outro lado, a luz visível deve poder atravessá-los sem sofrer difração ou interferência apreciáveis. Para isso ocorrer, é preciso que

  1. λ v i s i v e l ≪ d f u r o ≪ λ m i c r o o n d a s
  2. λ m i c r o o n d a s ≪ d f u r o ≪ λ v i s i v e l
  3. λ v i s i v e l ≈ d f u r o ≪ λ m i c r o o n d a s
  4. λ v i s i v e l ≪ d f u r o ≈ λ m i c r o o n d a s
  5. λ m i c r o o n d a s ≈ d f u r o ≪ λ v i s i v e l

Passo 1

Para que a luz visível não sofra difração ou interferência é necessário que o comprimento de onda da luz visível seja muito menor que os obstáculos à sua frente.

Lembra no ensino médio de ótica geométrica? Lá a gente sempre fala que a luz se propaga em linha reta. Isso aí é o limite da ótica geométrica onde o comprimento de onda da luz é muito menor que os obstáculos!

Assim temos que ter

λ v i s i v e l ≪ d f u r o

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

Já para que as micro-ondas é necessário que seu comprimento de onda seja muito maior que o tamanho dos furos.

Isso por que a essa onda “verá” a grade como um meio homogêneo já que os buracos serão muito pequenininhos. Uma situação parecida é quando você olha para uma esponja de longe: ela é porosa mas os poros são tão pequenos que nem dá para perceber e parece um material homogêneo.

λ m i c r o o n d a s ≫ d f u r o

Resposta

(A)

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