Um laser de diodo emite luz de comprimento de onda 635 nm no espaço livre (vácuo). Ache o valor numérico do número de onda na água ( (n=1.33) ).
NOTA: Nos problemas abaixo, considere o índice de refração do ar
. A velocidade da luz no espaço livre
e a permissividade
.
Passo 1
Beleza, o enunciado diz o seguinte: um laser emite luz de comprimento de onda λ₀ = 635 nm no vácuo e a gente quer achar o número de onda dessa luz dentro da água (índice de refração n = 1,33).
Conteúdo: refração de ondas ópticas e definição de número de onda.
O que vamos usar:
Conteúdo: refração de ondas ópticas e definição de número de onda.
O que vamos usar:
- Na água, o comprimento de onda muda pra λ = λ₀ / n.
- O número de onda (k) é dado por k = 2π / λ.
Passo 2
Primeiro, como a luz “anda” mais devagar na água, o comprimento de onda dentro dela é menor. A fórmula é simples:
onde
• λ₀ = 635 nm (no vácuo)
• n = 1{,}33
• λ₀ = 635 nm (no vácuo)
• n = 1{,}33
Passo 3
Vamos calcular λ₍água₎ passo a passo. Primeiro converte λ₀ para metros:
Ai sim:
Passo 4
Agora, lembra que número de onda k é a “quantidade de ondas por metro”, mas contado em radianos:
Substituindo:
Resposta
O número de onda da luz de 635 nm dentro da água (n = 1,33) é aproximadamente