Um feixe de laser se propaga ao longo do eixo de um trecho retilineo de uma tubulação de
de comprimento. O tubo normalmente contém ar na CNTP, mas também se pode fazer vácuo no seu interior. Em que caso o tempo de propagação do feixe seria maior e por que fator?
Passo 1
O enunciado diz que um feixe de laser percorre um tubo retilíneo de comprimento
. O tubo pode conter ar nas CNTP (com índice de refração
) ou estar em vácuo (índice de refração
). Queremos saber em qual caso o tempo de propagação é maior e por qual fator.
Passo 2
A velocidade de propagação da luz num meio com índice de refração
é
onde
é a velocidade da luz no vácuo.
Passo 3
O tempo de propagação em vácuo é
e no ar é
Passo 4
A razão entre os tempos é
Passo 5
Para o ar nas CNTP, vale aproximadamente
Logo,
ou seja, o feixe demora cerca de
a mais no ar do que no vácuo.
Resposta
O tempo de propagação é maior quando o tubo contém ar, e o fator é igual ao índice de refração do ar, aproximadamente
.