1ª lista de exercícios - SOL

Pontifícia Universidade Católica de Goiás - PUC-GO
MAF - Departamento de Matemática e Física
Disciplina: Ótica e Física Nuclear - MAF1164
Prof. Raffael
Lista de Exercícios
Perguntas
(a) Se o campo magnético de uma onda luminosa é paralelo ao eixo y e seu módulo é dado por By = Bm sen(kz −
ωt), determine (a) uma possível direção de propagação da onda e (b) uma direção do campo elétrico
compatível com o item (a).
(b) Um espelho côncavo e uma lente convergente (feita de vidro com n = 1, 5) têm uma distância focal de 3 cm
no ar. Quando estão na água (n = 1, 33), as distâncias focais são maiores, menores ou iguais a 3 cm?
Problemas
variáveis a distância x do objeto ao primeiro
ponto focal e a distância x0 do segundo ponto
focal à imagem. Mostre que
1. Queremos que a direção de polarização de um
feixe de luz polarizada gire de 90◦ fazendo o feixe
passar por um ou mais filtros polarizadores. (a)
Qual o número mínimo de filtros necessário? (b)
Qual é o número mínimo de filtros necessários se
a intensidade da luz transmitida deve ser maior
que 60% da intensidade original?
2. O campo elétrico máximo a uma distância de
10 m de uma fonte pontual isotrópica é 2, 0 V /m.
Quais são (a) o valor máximo do campo magnético e (b) a intensidade média da luz a esta distância da fonte? (c) Qual é a potência da fonte?
3. Quando a luz ilustrada na Figura (1) passa através de um bloco de vidro, ela é deslocada lateralmente por uma distância d. Se n = 1, 5, qual é o
valor de d?
xx0 = f 2
é a forma newtoniana da equação das lentes delgadas.
6. Um raio de luz que está se propagando na água
(índice de refração 1,33) incide em uma placa de
vidro cujo índice de refração é 1,53. Para que
ângulo de incidência a luz refletida é totalmente
polarizada?
7. Na Figura (2), um feixe de luz inicialmente nãopolarizada atravessa três filtros polarizadores, cujas direções de polarização fazem ângulos de θ1 =
40◦ , θ2 = 20◦ e θ3 = 40◦ com a direção do eixo
y. Que porcentagem da intensidade inicial da luz
é transmitidapelo conjunto? (Sugestão: Preste
atenção nos ângulos.)
Figura 1: Problema 3
Figura 2: Problema 7
4. Uma fibra de vidro (n = 1, 50) está submersa na
água(n = 1, 33). Qual é o ângulo crítico para que
a luz permaneça dentro da fibra ótica?
5. A expressão
1 1
1
+ =
p
i
f
é chamada de forma gaussiana da equação das
lentes delgadas. Outra forma desta expressão, a
forma newtoniana, é obtida considerando como
8.
Gabarito
1
2
3
4
6
7
-
(a) 2; (b) 5
(a) 6, 7 nT ; (b) 5, 3 mW/m2
49,0◦
3,1%