Exercícios Resolvidos de Filtros Polarizadores

UFRJ, Física 4, P1 2017.2, 3

Um feixe de luz não polarizado de intensidade 40W/m² atravessa dois polarizadores ideias. A intensidade do feixe final, após atravessar os polarizadores, vale 15W/m². Considere que os polarizadores estão em planos paralelos e o feixe incide perpendicularmente nos polarizadores. Qual o ângulo formado pelos eixos de polarização dos polarizadores?

(a) 60 °

(b) 30 °

(c) 45 °

(d) 90 °

(e) 0 °

(f) Não é possível determinar o ângulo entre os eixos sem ao menos conhecer a direção do eixo de polarização de um deles.

Passo 1

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

Logo teremos que

I 1 = I 0 2 = 40 2 = 20 W / m ²

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

Após ocorrer isso sabemos que ele 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 = 20 W / m 2 e I 2 = 15 W / m ²

Teremos que

15 = 20 . C o s 2 θ

C o s ² θ = 15 20 = 3 4

Passando o fator quadrado para o outro lado como raiz teremos

C o s θ = 3 4

C o s θ = 3 2

Agora só lembrar o ângulo que tem C o s θ = 3 2

Então,

θ = 30 °

Logo o ângulo entre os polarizadores é θ = 30 °

Resposta

B) θ = 30 °

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