Enunciado

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Uma fonte luminosa e isotrópica S é posicionada a uma distância d de uma tela de observação A e a intensidade luminosa I p no ponto P (na mesma altura que S) é medida. Em seguida um espelho plano M é colocado atrás de S a uma distância d . De quantas vezes aumenta a intensidade luminosa I p quando o espelho é intruduzido.

Passo 1

Antes de começar a resolver, vamos esquematizar com um desenho a situação colocada pelo enunciado.

A intensidade luminosa pode ser calculada a partir da relação:

I = P o t ê n c i a Á r e a = P 4 π r 2 = A r 2

Onde:

A = P 4 π = c o n s t a n t e

Isso porque a potência para este caso não mudará em nenhum momento.

Passo 2

A intensidade total é:

I = I p + I r

Onde I p é a intensidade no ponto P e I r é a intensidade no espelho M.

Desta forma podemos calcular as intensidades.

I p = A d 2

I r = A 3 d 2 = I p 9

Temos que para I r é 3 d pois após a luz chegar no espelho A ela e refletida e parece ser produzida pela imagem do feixe luminoso que está a uma distância 3 d do espelho M.

Passo 3

Calculando a intensidade total:

I = I p + I p 9

I = 1 + 1 9 I p = 10 9 I p

Desta forma ao intruduzir o espelho a intensidade aumenta:

I I p = 10 9 = 1,11

Resposta

A intensidade aumenta 1,11.

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