A distância entre as franjas em uma figura de interferência de duas fendas aumenta, diminui ou permanece constante © se todo o equipamento é imerso em água? Justifique suas respostas.

Passo 1

Vamos resumir o que a questão está perguntando. Temos uma figura de interferência de duas fendas e queremos saber o que acontece com a distância entre as franjas quando todo o equipamento é colocado na água. O conteúdo envolvido aqui é a interferência de ondas, especificamente a interferência de duas fendas. Para resolver isso, vamos precisar entender como a velocidade e o comprimento de onda da luz mudam quando ela passa de um meio para outro, como do ar para a água.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar que a posição das franjas de interferência depende do comprimento de onda da luz no meio onde a interferência ocorre. A fórmula para a distância entre as franjas (Δy) é dada por:
De
Onde:
  • é o comprimento de onda da luz no meio.
  • é a distância entre as fendas e a tela.
  • é a distância entre as duas fendas.

Passo 3

Agora, precisamos entender como o comprimento de onda ( lambdam = lambda0n ) muda quando a luz entra na água. Sabemos que o comprimento de onda no meio ( ) é relacionado ao comprimento de onda no vácuo ( ) pela relação:
Onde é o índice de refração do meio. Para a água, é aproximadamente 1,33.

Passo 4

Substituindo De na fórmula da distância entre as franjas, temos:
Deá
Comparando com a distância entre as franjas no ar ( ), vemos que:
á

Passo 5

Como o índice de refração é maior que 1, isso significa que á é menor que . Portanto, a distância entre as franjas diminui quando o equipamento é imerso na água.

Resposta

A distância entre as franjas diminui quando todo o equipamento é imerso em água.

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