Na luz do Sol que passa por uma fresta de janela, não se observa difração. Por quê?

Passo 1

O enunciado pergunta por que não vemos difração quando a luz do Sol passa por uma fresta de janela. O conteúdo de matéria é difração de onda em fenda, cuja teoria diz que a luz sofre espalhamento significativo apenas se a largura da fenda for da ordem do comprimento de onda. Vamos usar a relação entre o comprimento de onda, a largura da fenda e o ângulo de difração.

Passo 2

Na difração de Fraunhofer por uma fenda simples, o ângulo de primeira mínima é dado aproximadamente por
sintheta approx theta approx lambdaa,
onde lambda é o comprimento de onda da luz e a é a largura da fenda.

Passo 3

Para a luz visível do Sol tomamos lambdaapprox5times10^-7,m. Uma fresta de janela típica tem asim10^-2,m. Logo
thetaapprox5times10^-710^-2=5times10^-5 radapprox0,003^circ,
um valor muito pequeno, abaixo da resolução angular do olho humano (cerca de 1'approx0,017^circ).

Passo 4

Além disso, o Sol é uma fonte estendida e incoerente, de modo que mesmo pequenas franjas de difração de diferentes pontos da superfície solar se sobrepõem e se anulam, impedindo qualquer padrão visível.

Resposta

Não se observa difração porque a largura da janela a é muito maior que o comprimento de onda lambda, o que torna o ângulo de difração thetaapproxlambda/a extremamente pequeno (invisível a olho nu), e ainda por o Sol ser uma fonte estendida e incoerente, eliminando qualquer padrão de difração.

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