Um feixe luminoso não polarizado, cuja amplitude do campo elétrico é de 300 V / m, viajando na direção positiva de x atravessa um polarizador cujo eixo de transmissão está na direçao do eixo z . Um segundo polarizador é colocado após esse primeiro com uma diferença de 60^circ no eixo de transimissão comparado ao primeiro polarizador. Qual a intensidade luminosa após o primeiro e após o segundo polarizador?

Passo 1

Então, o enunciado diz que temos um feixe de luz não polarizada com amplitude do campo elétrico que passa por dois polarizadores. O primeiro está alinhado no eixo e o segundo faz um ângulo de em relação ao primeiro. Queremos saber a intensidade da luz depois do primeiro e depois do segundo polarizador.
Conteúdo: polarização de luz e cálculo de intensidade usando
  1. para luz não polarizada, ao passar num polarizador, a intensidade cai à metade;
  2. Lei de Malus para luz já polarizada, ;
  3. a relação entre amplitude de campo elétrico e intensidade, .

Passo 2

Primeiro calculamos a intensidade inicial I0 ;=;12,varepsilon0,c,E0^2 a partir da amplitude I0 = 12 times 8,85times10^-12times3,0times10^8times(300)^2 approx 1,19times10^2 W/m^2 .
Teoria: para uma onda eletromagnética no vácuo,
onde e .
Substituindo:

Passo 3

Depois do primeiro polarizador, como a luz era não polarizada, a intensidade cai para metade:
I1 = I02 = 1,19times10^22 approx 5,97times10^1 W/m^2

Passo 4

Agora a luz está polarizada e encontra o segundo polarizador com I2 = I1cos^2(60^circ) = I1 timesl(tfrac12r)^2 = I1 times tfrac14 approx 5,97times10^1 times 0,25 approx 1,49times10^1 W/m^2 . Pela Lei de Malus:

Resposta

Intensidade após o primeiro polarizador: .
Intensidade após o segundo polarizador: .

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