CONSERVAÇÃO DO Momento angular

INTERFERÊNCIA
Prof. André L. C. Conceição
DAFIS
CAPÍTULO 35 –
HALLIDAY, RESNICK.
8ª EDIÇÃO
Interferência
Revisão
Superposição de ondas
construtiva
destrutiva
Óptica ondulatória
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Desafio do dia
Estes dois fenômenos acontecem devido ao mesmo princípio físico da ótica?
Bolha de sabão
Arco-íris
Comprimento de onda e índice de refração
l varia
Veloc. varia
veloc.
v  ln  f n
n
O que acontece com a freqüência?
não muda!
Diferença de caminho óptico
n2
n1
n2 > n1
L
2
Diferença de caminho óptico
n2
n1
N
número de l no meio
L
A diferença de fase entre duas ondas luminosas pode mudar se as ondas
atravessarem materiais com diferentes índices de refração.
Diferença de caminho óptico
n2
n1
L
Por exemplo: N2 – N1= 22,4 ; um deslocamento de um número inteiro (22 no
caso) coloca novamente as ondas em fase, portanto o que interessa é a casa
decimal. Neste caso a diferença efetiva é de 0,4 comprimentos de onda.
Se:
• N2 – N1 = 0,5  ondas totalmente fora de fase: interferência destrutiva (pto escuro);
• N2 – N1 = 1,0 ou 0,0  ondas totalmente em fase: interferência construtiva (pto claro);
Verificação
As ondas luminosas dos raios da figura abaixo têm o mesmo
comprimento de onda e estão inicialmente em fase. (a) Se o material
de cima comporta 7,60 comprimentos de onda e o material de baixo
comporta 5,50 comprimentos de onda, qual é o material com maior
índice de refração? (b) Se os raios luminosos forem levemente
convergentes, de modo que as ondas se encontrem em uma tela
distante, a interferência produzira um ponto muito claro, um ponto
moderadamente claro, um ponto moderadamente escuro ou um
ponto escuro?
n2
n1
L
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O experimento de Young
Thomas Young (1801)
luz é onda
sofre interferência
- mediu lméd = 570 nm luz solar (hoje 555 nm)
Difração
Onda
+
Obstáculo com abertura da ordem de λ
=
Difração
Limitação da ótica geométrica, onde as OEMs são representadas por raios.
Pelo princípio de Huygens
Todos os pontos de uma frente de onda se comportam como fontes
pontuais para ondas secundárias. Depois de um intervalo de tempo t, a
nova posição da frente de onda é dada por uma superfície tangente a
estas ondas secundárias
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O experimento de Young
Figura de interferência
A localização das franjas
q
D
D >> d
S1
q
q
q
d
tela
q
S2
Intensidade

DL
DL
(franjas claras)
(franjas escuras)
A localização das franjas
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Verificação
Na figura abaixo, qual é o valor de DL (em número de comprimentos
de onda) e a diferença de fase (em comprimentos de onda) para os
dois raios se o ponto P corresponde (a) a um máximo lateral de
terceira ordem e (b) a um mínimo de terceira ordem?
q
D
D >> d
S1
q
q
q
d
tela
q
S2
DL
ordem
(franjas claras)
(franjas escuras)
Exercícios
1) Em um experimento de Young, a distância entre as fendas
é de 100 vezes o valor do comprimento de onda da luz usada
para iluminá-las. (a) Qual é a separação angular em radianos
entre o máximo de interferência central e o máximo mais
próximo? (b) Qual é a distância entre estes máximos se a
tela de observação estiver a 50,0 cm de distância das fendas?
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Exercícios
2) Na figura abaixo, qual é a distância na tela C entre dois
máximos adjacentes nas proximidades do centro da figura de
interferência? O comprimento de onda λ da luz é 546 nm, a
distância entre as fendas d é 0,12 mm e a distância D entre as
fendas e a tela é 55 cm. Suponha que o ângulo da figura é
suficientemente pequeno para que sejam válidas as
aproximações senθ ≈ tg θ, onde θ é expresso em radianos?
q
D >> d
S1
q
Dy  2,5 mm
d
q
S2
DL
Aplicações
Filmes anti-reflexivos para
lentes, espelhos dielétricos,
filtros de interferência, etc
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Próxima aula
Continuação do TEMA: Interferência
Bibliografia
Básica:
1) HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; e WALKER, J.; Fundamentos de Física.
Volume 1: Mecânica. 8ª edição. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos
Editora S.A. 2009.
2) TIPLER, P. A.; MOSCA, G.; Física para cientistas e engenheiros. Volume
2: Eletricidade e Magnetismo, Óptica. 6ª edição. Rio de Janeiro: Livros
Técnicos e Científicos Editora S.A. 2012
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