A luz de um laser com
passa por duas fendas localizadas em uma tela na parte da frente de uma sala de aula, é refletida por um espelho situado a 15 m de distância, no fundo da sala, e produz uma figura de interferência na mesma tela que contém as fendas. A distância vertical entre duas franjas claras adjacentes é 8 cm . (a) Qual é a distância entre as fendas?
Passo 1
O enunciado descreve um arranjo de dupla fenda iluminado por um laser de comprimento de onda
. As fendas e a tela de observação coincidem, mas a luz, após passar pelas fendas, é refletida por um espelho a
de distância e volta para formar franjas na tela original. A distância vertical entre duas franjas claras adjacentes é
. O conteúdo usado será a fórmula de interferência de Young para duas fendas, considerando que o espelho dobra a distância efetiva até a “tela”.
Passo 2
Quando a luz percorre das fendas até o espelho e retorna, a distância total entre as fendas e a “tela” efetiva é
Aqui
, logo
.
Passo 3
Na interferência de Young, a separação entre franjas claras adjacentes (franja de ordem
e
) é dada por
onde
é a separação entre as fendas. Essa fórmula vem da condição de diferença de caminho
para franjas consecutivas, usando a aproximação de pequenos ângulos
.
Passo 4
Isolando
na expressão, temos
Substituindo
,
e
,
Resposta
A separação entre as fendas é aproximadamente
(ou
).