Exercícios Resolvidos de Filtros Polarizadores

PUC, Física 4, P2 2018.1, 1

Considere a luz solar que atravessa a janela de uma casa. Tanto a parte da frente quanto a parte de trás da janela é revestida por películas polarizadoras. A intensidade da radiação solar que chega na janela é 1000 W / m 2 . Qual deve ser o ângulo entre os eixos de polarização das películas para que a intensidade da luz solar no interior da casa seja de 250 W / m 2 ?

(a) 45◦.

(b) 30◦.

(c) 60◦.

(d) 90◦.

(e) 0◦.

Passo 1

Aqui devemos lembrar o seguinte, quando o nosso feixe de luz não é polarizado ao passar pelo primeiro polarizador (parte externa do vidro) a sua intensidade se reduz a metade.

Logo teremos que

I 1 = I 0 2 = 100 0 2 = 500   W / m ²

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

Após ocorrer isso sabemos que ele passa pelo segundo polarizador (parte interna do vidro) e agora passa a ser polarizado na direção do eixo do primeiro polarizador.

Mas quando passa pelo segundo polarizador a fórmula de intensidade passa a ser diferente, sendo a seguinte fórmula,

I 2 = I 1 . C o s 2 θ

Como I 1 = 500   W / m 2   e I 2 = 250 W / m ²

Teremos que

250 = 500 . C o s 2 θ

C o s ² θ = 2 5 0 50 0 = 1 2

Passando o fator quadrado para o outro lado como raiz teremos

C o s θ = 1 2

C o s θ = 2 2

Agora só lembrar o ângulo que tem C o s θ = 2 2

Então,

θ = 45 °

Logo o ângulo entre os polarizadores é θ = 45 °

Resposta

a) θ = 45 °

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