Um par de óculos escuros para sol é mantido em frente a uma tela plana (ligada) de um computador, com as lentes paralelas a tela. Quando elas são giradas, em relação a um eixo perpendicular à tela, nota-se que a intensidade da luz proveniente da tela, e que atravessa as lentes, varia. Por quê?
Passo 1
O enunciado descreve a seguinte situação: uma tela plana de computador (que emite luz) e um par de óculos escuros cujas lentes estão paralelas à tela. Quando giramos as lentes em torno de um eixo que sai da tela em nossa direção (eixo perpendicular à tela), a intensidade da luz que atravessa as lentes varia. O conteúdo principal aqui é polarização da luz e o que acontece quando fazemos passar luz polarizada por um polarizador.
Passo 2
Primeiro, vamos entender por que a luz da tela é polarizada. A maioria das telas de cristal líquido (LCD) contém filmes polarizadores internos que emitem luz com uma direção de vibração preferencial (luz linearmente polarizada). Ou seja, a luz que chega aos nossos olhos já possui um plano de polarização bem definido.
Passo 3
Agora, os óculos escuros funcionam como polarizadores lineares: cada lente só deixa passar a componente do campo elétrico no eixo de polarização da lente. Se
é a intensidade da luz polarizada que chega à lente e
é o ângulo entre a direção de polarização da lente e a direção de polarização da luz incidente, então a intensidade transmitida
obedece à Lei de Malus:
Quando
, temos
(máxima transmissão); quando
, temos
(bloqueio total).
Passo 4
Ao girar as lentes em torno do eixo perpendicular à tela, mudamos o ângulo
entre o polarizador interno da tela e o polarizador das lentes. Isso faz com que a intensidade
varie de acordo com
, ficando mais clara em alguns ângulos e mais escura em outros.
Resposta
A variação da intensidade acontece porque a luz da tela é linearmente polarizada e as lentes dos óculos são polarizadores. Ao girar as lentes, o ângulo de polarização relativo muda e, segundo a Lei de Malus (
), a intensidade transmitida varia.