- Um feixe laser de potência óptica P=100 \mathrm{~mW} está linearmente polarizado na direção \hat{y}. Esse feixe se propaga na direção \hat{x} e incide em um polarizador linear com eixo de transmissão formando um ângulo de 30 graus com o eixo \hat{y}. Calcule a potência óptica do feixe transmitido pelo polarizador. Considere o polarizador ideal.
Re: P=75 \mathrm{~mW}
Passo 1
Beleza, vamos resumir o que rolou: a gente tem um feixe de laser com potência óptica P₀ = 100 mW, polarizado na direção ŷ, e ele bate num polarizador ideal cujo eixo está girado 30° em relação a ŷ. O que cai aqui é matéria de polarização e, mais especificamente, a Lei de Malus, que diz que a potência transmitida por um polarizador ideal é
Então, pra resolver a gente vai precisar entender (1) o que é polarização e como um polarizador age, e (2) a Lei de Malus pra achar a potência transmitida.
Passo 2
Antes de botar número, vamos ver o que é essa tal Lei de Malus. Quando um feixe linearmente polarizado incide num polarizador ideal, só a componente do campo elétrico na direção do eixo do polarizador passa. Se o ângulo entre a direção de polarização inicial e o eixo do polarizador é θ, a intensidade (ou potência) que sai é a potência inicial multiplicada por
.
Em fórmula:
Em fórmula:
Isso rola porque a intensidade é proporcional ao quadrado da amplitude do campo elétrico, e a projeção dessa amplitude é dada pelo cosseno do ângulo.
Passo 3
Agora é só colocar os valores:
P₀ = 100 mW e θ = 30°. Primeiro calcula o cosseno:
P₀ = 100 mW e θ = 30°. Primeiro calcula o cosseno:
Ai então
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Resposta
A potência óptica transmitida pelo polarizador é
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