Um feixe de luz vermelha de comprimento de onda igual a 655 nm passa por uma fenda com largura de
. A figura de difração é observada sobre uma tela situada a uma distância de
da fenda. Defina a largura de uma franja brilhante como a distância entre os dois mínimos existentes de cada lado da respectiva franja. Qual é a largura da primeira franja brilhante situada de cada lado da franja central?
Passo 1
O enunciado trata de difração por fenda única: uma luz de comprimento de onda
atravessa uma fenda de largura
e forma um padrão de difração numa tela a
. Queremos a largura da primeira franja brilhante lateral, definida como a distância entre os dois mínimos de difração que a delimitam.
Passo 2
Para difração em fenda única, os mínimos de intensidade ocorrem quando
onde
é a ordem do mínimo.
Passo 3
Em tela plana a distância vertical
do centro ao mínimo de ordem
é dada por
usando o aproximar
para ângulos pequenos.
Passo 4
A primeira franja brilhante lateral fica entre os mínimos de ordem
e
. Sua largura é
Passo 5
Substituindo os valores em unidades SI:
Resposta
A largura da primeira franja brilhante lateral é
.