Uma lâmina de quarto de onda, pode gerar por um diferença de fase uma onda circularmente po-
larizada. Discuta como isso pode ser usado para construir um medidor de pressão.
larizada. Discuta como isso pode ser usado para construir um medidor de pressão.
Passo 1
Vamos começar entendendo o que a questão está pedindo. Temos uma lâmina de quarto de onda que pode transformar uma onda linearmente polarizada em uma onda circularmente polarizada ao introduzir uma diferença de fase. O conteúdo envolvido aqui é a polarização da luz e como diferenças de fase podem ser utilizadas. Para resolver, vamos precisar entender como a polarização circular pode ser sensível a mudanças, como as de pressão, e como isso pode ser aplicado em um medidor de pressão.
Passo 2
Primeiro, vamos relembrar o que é uma lâmina de quarto de onda. Ela é um dispositivo óptico que altera a fase de uma das componentes da luz polarizada linearmente em um quarto de onda (
). Isso significa que, se temos luz com componentes vertical e horizontal, a lâmina introduz um atraso de fase de 90 graus (
radianos) entre elas, convertendo a luz linear em circular.
Passo 3
Agora, pensando em como isso pode ser usado para medir pressão: Imagine que a lâmina de quarto de onda está sujeita a uma pressão externa. Essa pressão pode deforma a lâmina ligeiramente, alterando sua espessura ou a diferença de índice de refração entre as direções. Isso, por sua vez, muda a quantidade de atraso de fase que a lâmina introduz na luz que passa por ela.
Passo 4
Com a mudança na fase, a polarização da luz circular resultante também muda. Essas variações na polarização podem ser detectadas por sensores ópticos. Basicamente, quanto maior a pressão aplicada, maior a deformação da lâmina e, portanto, maior a mudança na polarização da luz.
Passo 5
Para construir um medidor de pressão, podemos configurar um sistema óptico onde a luz passa pela lâmina de quarto de onda e, depois, por um analisador que detecta a polarização da luz. As variações na intensidade da luz detectada pelo analisador serão proporcionais às mudanças na polarização causadas pela pressão, permitindo assim medir a pressão aplicada.
Resposta
Usando uma lâmina de quarto de onda que converte luz linear em circularmente polarizada, as variações de pressão deformam a lâmina, alterando a fase da luz e, consequentemente, sua polarização. Detectando essas mudanças com sensores ópticos, conseguimos construir um medidor de pressão eficiente.