12 Considere dois polarizadores cujos eixos de polarização são dispostos perpendicularmente. Qual a intensidade da luz transmitida? Mostre um análogo mecânico deste.

Passo 1

O enunciado pede a intensidade de luz que passa por dois polarizadores ideais cujos eixos estão a 90° entre si. O conteúdo é polarização de luz e a ferramenta principal é a Lei de Malus.

Passo 2

Quando luz não polarizada de intensidade I0 incide no primeiro polarizador, apenas a componente na direção do eixo dele passa. Para luz não polarizada, isso representa metade da intensidade:
I1 = I02

Passo 3

O segundo polarizador está girado de 90^circ em relação ao primeiro. Pela Lei de Malus, a intensidade transmitida é
I = I1 cos^2(theta) = I02cos^2(90^circ) = 0
Além disso, se a luz incidente já fosse polarizada ao longo do primeiro eixo com intensidade I0, ainda assim o segundo polarizador anula tudo, pois cos^2(90^circ)=0.

Passo 4

Um análogo mecânico simples é usar uma corda vibrante que passe por duas fendas com aberturas ortogonais. A primeira fenda só deixa passar vibrações num plano (por exemplo, vertical) e a segunda, orientada perpendicularmente (horizontal), bloqueia completamente essas vibrações, assim como os polarizadores cruzados bloqueiam a luz.

Resposta

A intensidade transmitida é zero. O análogo mecânico é uma corda vibrante passando por duas fendas ortogonais que bloqueiam totalmente a onda.

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