Assinale a alternativa correspondente. Nenhuma franja é vista em um padrão de difração de fenda única se:
( ) a tela estiver distante
( ) o comprimento de onda for menor que a distância até a tela
( ) a distância até a tela for maior que a largura da fenda
( ) o comprimento de onda for maior que a largura da fenda
( ) o comprimento de onda for menor que a largura da fenda
( ) a tela estiver distante
( ) o comprimento de onda for menor que a distância até a tela
( ) a distância até a tela for maior que a largura da fenda
( ) o comprimento de onda for maior que a largura da fenda
( ) o comprimento de onda for menor que a largura da fenda
Passo 1
Beleza, então a gente tem uma questão sobre difração de fenda única, que é um tópico de Óptica na física. O problema está perguntando qual condição faz com que nenhuma franja de difração seja vista no padrão criado. Para resolver isso, vamos precisar entender como o comprimento de onda da luz e a largura da fenda influenciam o padrão de difração.
Passo 2
Primeiro, vamos relembrar o que é difração de fenda única. Quando a luz passa por uma fenda estreita, ela se espalha e cria um padrão de franjas claras e escuras na tela. Esse padrão depende de dois fatores principais: o comprimento de onda da luz (λ) e a largura da fenda (a).
Passo 3
A fórmula que descreve a posição das franjas de difração é:
onde:
- $ \theta $ é o ângulo em relação à linha central,
- $ m $ é a ordem da franja (1, 2, 3, …),
- $ \lambda $ é o comprimento de onda da luz,
- $ a $ é a largura da fenda.
Passo 4
Para que nenhuma franja de difração seja vista, precisa ter um cenário onde o espalhamento da luz não ocorre de forma significativa. Isso acontece quando o comprimento de onda da luz é muito menor que a largura da fenda. Nesse caso, a luz passa praticamente em linha reta pela fenda, e o padrão de difração se aproxima de um único feixe sem franja.
Passo 5
Vamos analisar as opções:
- A tela estiver distante: Isso não impede a formação das franjas, apenas afasta o padrão.
- O comprimento de onda for menor que a distância até a tela: A distância até a tela não está diretamente ligada à formação das franjas.
- A distância até a tela ser maior que a largura da fenda: Similar à opção anterior, não é a relação principal para a formação das franjas.
- O comprimento de onda for maior que a largura da fenda: Isso favorece a formação de franquias de difração, não o contrário.
- O comprimento de onda for menor que a largura da fenda: Essa é a condição que impede a formação das franjas, fazendo o padrão ser mais próximo de uma linha única.
Resposta
O comprimento de onda for menor que a largura da fenda.