Resumo Usando o programa - mit

Resumo
Sourcedemo é um programa que ajuda a visualizar os campos elétricos e padrões de
interferência de duas fontes. Ele permite que duas fontes (de ondas planas ou esféricas)
sejam posicionadas em um plano. No modo “intensity”, a interferência entre as duas
fontes é exibida. No modo “e-field”, almeja-se uma "fotografia" estacionária do outrora
campo elétrico oscilante (sendo o cinza do meio igual a zero). As duas fontes podem ser
desligadas, variar na intensidade ou variar na fase inicial.
Usando o programa
A figura a seguir mostra o sourcedemo como ele aparece quando o programa é iniciado:
A imagem
A imagem à direita mostra ou o campo elétrico ou a intensidade da luz na região próxima
às duas fontes. A posição das próprias fontes é indicada pelos dois círculos. Os círculos
podem ser movidos ao se colocar o ponteiro do mouse sobre eles, clicando e arrastando-os
para um novo local (observe que o padrão de campo elétrico ou intensity não é atualizado
até que o botão do mouse é liberado, já que as atualizações podem levar até um segundo
em alguns computadores). O retângulo verde representa uma placa ou superfície
fotossensível: ele proporciona uma área de referência na imagem. O círculo no centro da
placa. As ondas planas estão em qualquer ponto da fonte, da posição da fonte até a origem.
Controles da fonte
Duas caixas à esquerda da janela controlam os parâmetros de cada fonte. Na parte superior
de cada caixa está o nome da fonte, "Source 1" ou "Source 2". Essa caixa é também um
botão que, ao ser clicado, liga ou desliga uma fonte. Se a fonte estiver ligada, aparecerá
uma pequena caixa vermelha próxima à caixa.
Forma da frente de onda (wavefront)
Abaixo da caixa existe um menu de opções que controla a forma da frente de onda da fonte.
Inicialmente, a forma de cada fonte é esférica (ou, nas duas dimensões do plano, circular);
O centro das fontes está localizado em um ponto determinado no diagrama. As fontes
podem ser alteradas para serem ondas planas. Se esta opção for escolhida, a posição dos
pontos no diagrama estabelecem apenas o ângulo da onda plana (conforme há referências
da origem).
Posição da fonte
Abaixo do menu de opções de forma da fonte há quatro caixas que indicam a posição da
fonte no diagrama. "Y" e "Z" indicam as posições vertical e horizontal dos pontos,
respectivamente, enquanto "R" e "A" dão as mesmas informações em coordenadas polares.
Brilho e fase
Abaixo da janela coordenada há duas barras de rolagem que controlam o brilho e a fase das
duas fontes. A barra de rolagem de intensidade controla o brilho da fonte, e seu valor
aparece em unidade normalizada. A barra de rolagem da fase altera a fase inicial de uma
fonte (em relação à outra fonte). O valor da barra de rolagem da fase é medido em ciclos,
de modo que alterar o valor de seu padrão 0 para 0,5 avança a fase do ponto em meio ciclo.
O ato de arrastar uma barra de rolagem altera a fase ou intensidade de uma determinada
fonte. Se a tecla "Shift" for pressionada ao arrastar, o valor das duas barras de rolagem
são alterados de uma só vez.
Comprimento de onda
Acima das caixas de controle da fonte está um controle que altera o comprimento da onda
de luz das fontes. Na verdade, o comprimento de onda usado nesta demonstração é muito
mais comprido que o comprimento de onda de luz, a fim de mostrar detalhes das frentes de
onda. O controle, entretanto, dá algumas dicas da alteração no padrão de interferência sobre
a gama de comprimentos de onda visíveis da luz.
Tipo de exibição de imagem
O menu de opções acima da barra de rolagem do comprimento de onda controla se é
exibido a intensidade (o padrão de interferência) ou o campo elétrico (em relação à fase da
luz a partir das fontes). Novamente, a imagem do "campo elétrico" é apenas uma amostra
da oscilação ao longo do tempo. A imagem de intensidade, entretanto, é constante e não
varia (assumindo que as fontes sejam mutuamente coerentes).
Configurações comuns
Ambas as fontes esféricas, padrão ajustado em intensidade. Esta configuração mostra
como um padrão de interferência estacionário é formado no espaço de duas fontes
esféricas. Observe o que acontece quando você ajusta o mesmo tanto nas duas barras de
rolagem de fase (pressione a tecla "Shift" ao mesmo tempo em que arrasta a barra de
rolagem de fase, ou as duas fases de animação da fonte).
Uma fonte ligada, padrão ajustado em campo elétrico. Esta configuração permite
que você veja a "zona de projeção do campo elétrico” de uma fonte. Não se esqueça
de que o campo elétrico é uma oscilação: a imagem que você vê é uma demonstração
dessa oscilação no tempo. Para ver a fase oscilar, marque a caixa “fases animadas”
para a fonte.
As duas fontes ligadas, padrão ajustado em campo elétrico. Este padrão complexo é a
soma dos dois campos elétricos da fonte. As áreas de baixa intensidade na imagem de
intensidade devem estar cinzas nesta imagem de campo elétrico. Entretanto, os
“cruzamentos de zero” das sinusoidal oscilantes no campo elétrico viajante também são
cinzas. Tente variar as duas fases ao mesmo tempo (clique em “Shift”) enquanto analisa a
imagem combinada de campo elétrico, e veja se você consegue distinguir entre as duas
áreas com valores “cinza zero”.
As duas fontes planas, padrão ajustado em intensidade. O padrão de interferência é
formado por uma série de linhas claras e escuras. Observe que pode ser desenhada uma
linha desse padrão, a partir da origem e até o meio da linha que conecta as duas fontes de
ponto.
As duas fontes esféricas e alinhadas, as duas no mesmo lado da placa, apontando
para a origem, padrão ajustado em intensidade. O padrão de interferência é
simétrico ao redor de uma linha que junta as fontes. Imagine como o padrão de
interferência tridimensional pareceria.
As duas fontes esféricas no mesmo lado da placa, eqüidistantes da origem, padrão
ajustado em intensidade. Em uma distância suficientemente grande da placa, as fontes
esféricas começam a parecer cada vez mais com ondas planas, e o espaçamento das bordas
do padrão de interferência na superfície da plana é mais ou menos linear.
As duas fontes ligadas, as duas fases de fonte animadas, padrão ajustado em
intensidade. Coloque o ponteiro do mouse sobre o centro da linha escura do padrão de
interferência (escolha uma parte do curso do padrão para facilitar as coisas). Agora, digite
"e" para alterar a imagem para um campo elétrico. Observe em que parte do campo você
está. Digite "i" para voltar para o campo de intensidade. Coloque o ponteiro do mouse
sobre uma linha de brilho. O que você espera ver quando analisar a parte correspondente do
campo elétrico?
Uma intensidade de fonte ajustada em 1,0, e a outra em cerca de 0,01. Analise tanto o
campo elétrico quando o padrão de intensidade com estas duas configurações de fonte.
Em qual delas uma fonte fraca tem a maior influência?