Um padrão de difração é produzido iluminando-se uma fenda estreita longa com luz e comprimento de onda
. Se a largura da fenda for diminuída e deixarmos todos os outros parâmentros inalterados:
Escolha uma opção:
a. nem a intensidade no centro do padrão e nem o padrão mesmo se alteram
b. a intensidade no centro do padrão não se altera e o padrão se contrai em direção ao centro brilhante
c. a intensidade no centro do padrão não se altera e o padrão se expande a partir do centro brilhante
d. a intensidade no centro do padrão aumenta e o padrão se contrai em direção ao centro brilhante
e. a intensidade no centro do padrão decresce e o padrão se expande a partir do centro brilhante
Limpar minha escolha
a. nem a intensidade no centro do padrão e nem o padrão mesmo se alteram
b. a intensidade no centro do padrão não se altera e o padrão se contrai em direção ao centro brilhante
c. a intensidade no centro do padrão não se altera e o padrão se expande a partir do centro brilhante
d. a intensidade no centro do padrão aumenta e o padrão se contrai em direção ao centro brilhante
e. a intensidade no centro do padrão decresce e o padrão se expande a partir do centro brilhante
Passo 1
O enunciado pergunta o que acontece com o padrão de difração de uma fenda única quando reduzimos a largura da fenda
, mantendo fixos todos os outros parâmetros (comprimento de onda
, distância até a tela, intensidade da luz incidente por unidade de área etc.). O conteúdo é difração por fenda estreita, para o qual vamos usar a formulação clássica do padrão de Fraunhofer.
Passo 2
Para uma fenda de largura
, a distribuição de intensidade no disco de difração é dada por
onde
e
é a intensidade máxima no centro do padrão.
Passo 3
As primeiras mínimas ocorrem quando
, isto é
Portanto a largura angular do máximo central (entre as duas primeiras mínimas) é aproximadamente
Logo, se diminuirmos
, o valor de
cresce e o padrão se EXPANDE.
Passo 4
No centro (
) temos
e
, mas a amplitude do campo transmitido é proporcional à área da fenda, ou seja
. Como a intensidade é o quadrado da amplitude,
Assim, ao reduzir
, o pico central fica MENOR: a intensidade no centro DECRESCE.
Resposta
e. a intensidade no centro do padrão decresce e o padrão se expande a partir do centro brilhante