Exercícios Resolvidos de Interferência em Filmes Finos

Halliday, Resnick, Jearl Walker, Fundamentos de física, volume 4: Óptica e Física Moderna, 8ª ed. Rio de Janeiro: LTC, 2009, pp 100-pergunta 11.

A Fig.35-30 mostra quatro situações nas quais a luz incide perpendicularmente em um filme fino de largura L situado entre placas muito mais espessas feitas de materiais diferentes. Os índices de refração são dados.

Em que situações a Eq.35-36 corresponde à condição para que a intensidade da onda refletida seja máxima (ou seja, para que o filme pareça claro)?

Passo 1

Quando a luz reflete de um meio com menor índice de refração em um meio com maior índice de refração, ela sofre uma mudança de fase de meio comprimento de onda.

Para a reflexão em filmes finos, temos um raio que atravessa o filme, refletindo no fundo dele, e outro que reflete no topo.

A equação dada representa a condição de interferência construtiva no caso em que apenas um desses dois raios sofra mudança de fase por reflexão.

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

Outra forma de ver essa discussão é lembrar dos casos possíveis.

Os únicos dois casos onde essa equação não representa a condição de intensidade máxima é no caso em que n 1 > n 2 > n 3 e n 3 > n 2 > n 1 , ou seja, nenhuma mudança de fase ou duas mudanças de fase.

Esses dois são os casos das alternativas (a) e (b) apenas.

Com isso, vemos que os casos onde a equação dada é a condição de interferência construtiva são as alternativas (c) e (d).

Resposta

As alternativas (c) e (d) seguem a condição apresentada para máximo de intensidade.

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