Questão 28 -
No experimento de fenda dupla de Young a intensidade de um máximo observado na tela é
. P é um ponto na tela onde
máximo é formado com luz de comprimento de onda
. Encontre a intensidade no ponto P se todo o conjunto experimental estiver submerso em água de índice de refração
. Suponha que a intensidade devido a fendas individuais permaneça inalterada após o sistema ser mergulhado em água.
a)
.
b)
.
c)
.
d)
.
e)
.
a)
b)
c)
d)
e)
Passo 1
O enunciado descreve o experimento de dupla fenda de Young em ar, onde o máximo de ordem zero (central) tem intensidade
. No ponto
, a
do centro, observava-se o primeiro máximo com luz de comprimento de onda
\AA. Agora o sistema é imerso em água de índice de refração
mantendo-se inalterada a intensidade de cada fenda isolada. Precisamos calcular a nova intensidade em
. O conteúdo aplicado é interferência de duas ondas, cálculo de diferença de fase e intensidade resultante.
Passo 2
Na situação em ar, para o primeiro máximo
vale a condição de interferência construtiva
com
. Logo
Passo 3
Em água, o comprimento de onda passa a ser
Passo 4
A diferença de fase entre as ondas chegando ao ponto
é
Como
, resulta
e portanto
Passo 5
A intensidade resultante de duas fendas de mesma amplitude é
onde
é a intensidade de cada fenda isolada. Sabendo que o máximo central em ar satisfazia
, temos