Exercícios Resolvidos de Vetor de Poynting e Intensidade

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Enunciado

Um raio de luz incide em uma lente polarizadora. Conforme a lente polarizadora é girada de um ângulo θ em torno do eixo do raio incidente, a intensidade transmitida varia como I θ = A + B cos 2 ⁡ θ , com as constantes A > 0 e B > 0 . Uma possível explicação para esse comportamento é:

a) A luz está parcialmente polarizada linearmente e parcialmente não-polarizada.

b) A luz está completamente não polarizada.

c) A luz está completamente polarizada linearmente.

d) A luz está parcialmente polarizada circularmente e parcialmente não-polarizada.

e) A luz está completamente circularmente polarizada.

Passo 1

De acordo com a teoria, se a luz incidente fosse completamente não-polarizada, a intensidade transmitida seria:

I = I 0 2

O que é diferente da intensidade do enunciado. Logo letra b) está incorreta.

Passo 2

Se a luz incidente fosse completamente polarizada linearmente, a intensidade transmitida seria, de acordo com a teoria, dada pela Lei de Malus:

I = I m á x cos 2 ⁡ ϕ

O que é um pouco diferente da intensidade do enunciado. Logo letra c) está incorreta.

Passo 3

A nossa teoria não trata em nenhum momento da intensidade para uma luz circularmente polarizada, logo, podemos dizer que a letra d) está incorreta.

Passo 4

Usamos o mesmo raciocínio do Passo 3. Letra e) está incorreta.

Passo 5

Olhando o Passo 1 e o Passo 2, vamos que a intensidade do enunciado é como se fosse uma junção desses dois casos, ou seja, o primeiro termo da equação, a constate A , funciona como o I 0 2 , e o segundo termo da equação, o B cos 2 ⁡ θ , funciona como o I m á x cos 2 ⁡ ϕ .

Logo, dizemos que a luz está parcialmente polarizada linearmente e parcialmente não-polarizada.

Resposta

Letra (a): A luz está parcialmente polarizada linearmente e parcialmente não-polarizada.

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