A estabilidade térmica de um interferômetro de Michelson pode ser melhorada colocando o equipamento submerso na água. Considere um interferômetro que está submerso em água, medindo a luz de uma fonte monocromática que está no ar. Se o espelho móvel é deslocado de
franjas passam pela tela. Qual é o comprimento de onda original (no ar) da luz monocromática?
Passo 1
O enunciado descreve um interferômetro de Michelson cujos braços estão imersos em água (índice de refração
) e que recebe luz monocromática vinda do ar. Ao deslocar o espelho móvel de
, passam
franjas pela tela. Vamos usar o conceito de caminho óptico: em um meio de índice
, o caminho óptico efetivo para um deslocamento
de um dos espelhos é
Cada vez que a diferença de caminho óptico varia de uma quantidade igual ao comprimento de onda no ar
, ocorre a passagem de uma franja. Logo
Passo 2
Substituindo
na expressão de
, temos
Passo 3
Agora, basta inserir os valores numéricos (lembre de converter
para metros):
Resposta
O comprimento de onda original da luz no ar é
(aproximadamente
).