Uma bolha de sabão tem uma espessura de 90 nm e seu índice de refração é
. De que cor a bolha parece estar em um ponto de sua superfície mais próximo de um observador quando ela é iluminada por luz branca?
Cor
Frequência
Comprimento de
onda
violeta
azul
verde
amarelo
laranja
vermelho
a) Azul.
b) Verde.
c) Amarelo.
d) Laranja.
e) Vermelho.
Cor | Frequência |
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violeta |
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azul |
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verde |
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amarelo |
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laranja |
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vermelho |
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b) Verde.
c) Amarelo.
d) Laranja.
e) Vermelho.
Passo 1
O enunciado pede a cor observada num ponto de uma bolha de sabão de espessura
nm e índice de refração
iluminada por luz branca. O fenômeno físico envolvido é a interferência em filmes finos, onde duas ondas refletidas (na face de entrada e de saída do filme) combinam-se com diferença de fase.
Passo 2
Identificamos as reflexões e as mudanças de fase:
- Reflexão na superfície ar
filme para : há inversão de fase de . - Reflexão na superfície filme
ar para : não há inversão de fase.
Além disso, a onda que penetra no filme percorre duas vezes a espessura, gerando path difference de.
Passo 3
A diferença de fase total entre as duas ondas refletidas é
Para interferência construtiva (reflexão reforçada) deve-se ter
, com
inteiro. Então,
No primeiro máximo
obtemos
Passo 4
O comprimento de onda
nm corresponde à faixa do verde (495–570 nm) segundo a tabela dada.
Resposta
b) Verde.