Questāo 3.
pontos
Três filtros polarizadores. Três filtros polarizadores são dispostos de modo que o eixo do segundo polarizador forme um ângulo de
o eixo do primeiro polarizador e o eixo do terceiro polarizador forme um ângulo de
Quando luz não polarizada com intensidade
incide sobre esse conjunto de polarizadores, qual deve ser a intensidade e o estado de polarização da luz que emerge de cada um dos três filtro?
Passo 1
O enunciado pede que uma luz não polarizada de intensidade
incida sobre três polarizadores em série, cujos eixos fazem, respectivamente, ângulos de
,
e
em relação a um referencial comum. Precisamos usar que, para luz não polarizada passando por um polarizador ideal, a intensidade sai reduzida a metade e fica linearmente polarizada segundo o eixo do polarizador, e depois aplicar a lei de Malus para cada par de polarizadores:
sendo
o ângulo entre a direção de polarização da luz incidente e o eixo do polarizador seguinte.
Passo 2
Ao atravessar o primeiro polarizador (eixo a
), a luz não polarizada de intensidade
sai com
e fica linearmente polarizada ao longo do eixo a
.
Passo 3
O segundo polarizador tem eixo a
em relação ao primeiro. Aplicando a lei de Malus com
, a intensidade após o segundo é
e a luz sai polarizada ao longo do eixo a
.
Passo 4
O terceiro polarizador está a
em relação ao primeiro, logo faz
com o eixo do segundo. Novamente pela lei de Malus:
A luz emergente fica polarizada ao longo do eixo a
.
Resposta
Após o 1.º filtro:
, polarização a
.
Após o 2.º filtro:
, polarização a
.
Após o 3.º filtro:
, polarização a
.