Óptica, Notas de aula de Física

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Gropriedade dalomz^ CAP^3 L REFLEXãOC GAOES w =^ I^ W =^ NEC^ n^ I^ àr^ M^ - s rebbaudade da MoEo (^) zuas mcios UE^ imarice vo igura D=IB^3 Lowz no^ rsateziaij^ seroprewake^ sufraçãro sorcainos^ voen widrw^ n=1,^ vacino (^) iguare ak Reflessan :^ desvio^ da^ parte^ da^ energia^ lirminossa^ que^ permanece^ no^ masmomaine Refração :^ desvio^ radiregão^ dozaio^ refletids Ds:angulo deincidência Plano de incidencia:^ definido pela linha^ doraio incidente enormal^ a superficie Os '= anguloda (^) reflexão " NORMAL 2 QzIangulo de^ refragão LQ^2 ENEJLEYA st B Raios (^) reflitidor e (^) refratados permanecem no^ plano de^ incidencia^ zz Qz=Os' (^) MsenQ =M (^2) sin Oz mLocice SNELL^ 44 x^ *x õe^ refração Duz incidente^ Duz (^) rafletida vefraçã^ amalise^ dos^ indices^ de seno 2:sents^ QsC^900 QIEOSENO Q mz NormAth Ft^ Ot NNORASAL sen (^) o2:Benoa s w Q^ sen 2:zsenoz 0 Mt (^) * M 2 07 MZa (^0) " 7 z \ (^0) z^ B^ zenoz^ w^3 BOz enoz owa (^) VOz mscNz D M 172 z senoasenoz Sßn^ sesorasemos Oz?Oz Os^ <^ O^2 Indice mais^ refratário, acona (^) - se o (^) fred ) Reflexões Reflexão especular^ reflexão difusa súpórfícíéquãséprflêtã n 7 a supefficu s viregular W^ Ir^ N não (^) produz Produzimagem imagem reftelidaetronamilida^ Intensidade^ relativa^ da^ sonz refleticho Os (^) =Oq = O zo Ext^ Mar^ =^ L Z (^) =0,021 2 o { I (^) = z m (^) ~ N z 25 ww ûz -^ - rgo^2 vidro^ :^ 2, W (^) a t^ R^ z 3 4= D,96 30 . W TF rasetoda (^) buz (^) foi (^) rflilida, 96

udança de^ meio,^ frequencia^ nco^ muda C =7f M=Gv Com (^) primento ce onda (^) muda n =âf a= Em O 0 s (^) não se muda (^) direçãt de (^) propagagãoe a frequência

32. Uma burra^ de^ vidro comindice^ de^ refracã (^) de 2,5 (^) emergulhada em umn n=I, A (^) agua incice no^ vidia Oural (^) Gangulo (^) derfração se a incidencia é de à) 600 2 Bz D (^2 1) LeindeSnall Oz =arcow frssentmz agua MISeNta^ :^ sonoz^.^ M^2 Oz = 500 vicro s.^ SUn Oz=nnz Øa
33. emfeixe de^ Louz nowr (^) noidro-ss,, al Entrada^ do^ ar (^) parao vidro ear Ivicero dran Er

• fnu-nz? Methe (^1) reoe 3 o :. rze enyyen n 2 n 2 ns Iro =matnafzo = D,04 Io para V 2=0,^ aintensidade^ de^ lezrefleted aserci Iz?^1 o-3n^0 = 4,9610 =2^22 I (^) R t 2 n (^) z n n 3 : IRI =0,04Iz n + m^ Il z 3 I (^) z = (^) Iz - 0,04 z = D ,96Is Ir=0,94( (^) 0,96)] o I 2= 0,921. Io^ 921,^ de^ I^0 sar a 1 sOc=ac sin ne nvagua AgO^ 8151 :RIN^ area^ do dico n f rigura or jo 0 (^20 0) c s RRTT = (^) TT.5,72= 1 O 2 m? MOEDA Oc=ac^ senf5,00) 2, R = n (^) tg ( (^) 40,8") R=Ey,Am Øo =48,80õ.!

SoLarizagão diregão (^) que esta^ rendo^ o^ campe eletrice^ (campo eletrice^ funciona junto com^ o^ campe (^) mag. ^ mas noo usamos esse (^) ponto) s (^) LINEAR somente omuma (^) diregvirr CIRCULAR (^) ^ nai muda (^) detamanho, (^) birefringentes emmais D ide uma (^) direção (^) n s SELIBTICA (^7) muda como^ anngulo s poralzzada não pulso eletromagnético^ com^ superposigã^ de^ varios^ pulsos^ que oxcilam^ om^ diferentes M 7 dereções e^ fases.^ zß L B s W Polarização (^) por alsorção alsorção - pelo material das^ componentes^ bnrizontais^ , deixand aperpendiculo^ inalterada BOLARZZABA RABZAÇAD INCZDENTE (^) ¿ h BOLARIZADA RADZAÇAO INCZDENTE NãO - s (^) ^zocożo t zo. a w (^) vzą do POLARICADOB bolarzzaboR I polcirizado - Lo^ coso^

• maus I =30z (^) paraluzes não para lizers^ polarijadas I poralizadas,^ Luz incidente weice Parce (^) esse (^) exemplo cm especifico, é
• possivel observar (^) que quande

ca (^) liz (^) refletedd ea (^) refratadatem estre clas , um (^) aingulo de o ,"%%p% Fo " bs rquidn en

A (^) Louz (^) refletida serci total mente (^) pola (^) rizada. mt îp%,õa Loey (^) oref ratada^ peladmalise^ matematica^ : N2. senQOB^ =^ n^2 sen^ QTA sess (^) QB - sen (^) 1900-OB) nau COsOB tgQB=z (^) COsOB - tgOB:RnŘ

Qualidade (^) da (^) onda partcula Thomas (^) Young : padrão de enteferenciade^ delas^ fendas, padreo^ de^ interferencia S (^) morgia do (^) fotorn E=hf=he t= 6,^ 626.^10 34 J lo=^ 4,136.-^ LotbeV.2^ E^ =I^24 Oewnm Ix Espectvo da luz frequenciadistribruigão err (^) relagco wos (^) comprimentos de onda on em cantinneer

. oe linha Espectrolinba de SLIDE antes (^) ganhode volta^ ão N:Ž: emergia fundamental^ Ez^ - EI=^ BE^ =^ Efoton O^ N^ =^ I ot N^ N =z=3^ Nv^ N^ :Z=^ } Ef : M (^) =J^ tr^ : (^) d^ hf^ =E^ BE (^) eiü (^) dx vermds at^ t mnosfóron de=ie DE x Ex) BE =2,4t^ ev Solc um (^) corpo negro, onde erite (^) luz, mas now (^) reflate. Lsa (^) wow so (^) depence da tomperctura em que esta^. INTERAGAO FOTON^

• ATOMO E (^) FOLON
• MOLECULA AE=EFIN AEreztouon xrez 4 aise hm amarelO x =568mm- elástico espalhamento quando o^ foton^ rãw^ possue^ energia suficiente F=C/2 f^ =9,9.^ SO^24 HZ Absorão ressonante o Emissão^ espontánea fluorescência Estimulada ğhf ng

sbazers LLight aamplification eexercícios g) (^2) g-ruf Ef (^) = hEs enbora ex mudecomd meid^ , OCmuda (^) tamntens, fajundocom (^) que off conthire omesno.

åEzerIaanfsor dar der tb-a oral (^) quegera lma emisso (^) de x. foton com^ meso C-A, pois tr-hG OEf e^

• main quande cmo^ ntra^ se omemos^ compriment^ deonda

17. ultra^ violeta (^) Pf bxxY Oual (^) foton tem mair (^) energia? infra vernelho^ dff^ Ueltravioleta^ F^6 X^ PEU G7) Sóátio E :4,39e 0 B (^3) ad Dreal omax de (^) comprim ento - de onda (^) parafluorscencia =3,2 eV E? B 2 oal^ o^ X (^) da radiação fluorzcencia sB 2, (^) a 1 eV E= E3-Ex=DEB ¿ (^) d (^) a B 4 BE (^2) bEs E (^) 2-ED=BEZ Axt ,poim fluorstencia precisa^ de^ pelomenos^ uma^ escada^ atem^ da Funndcmental, ena^ transigão-secundaria, então^ omaisa^ dealsorgã sered as Ez-to =^ BE (^2) Efwss =to^ aado^ pela^ transigãowde^ toparata E 2-Eo=3,2DeV = (^2240) eV. mon 7380 NM x S missãl (^) sE^2 sEz? (^) BE = E2-Es = 3,20-2,11= L ,o 9 eV 1,09 =^2240 eVnm^ :.2=^1138 nor X (^) Ez-Eo BE = 2,1 heV b) (^) Oual o (^) comprimentadeonda (^) que (^) resultará daexcilação (^) do 7= 2240 2, = 588 mm estado (^) de (^) 4,35 eV acma (^) ofundamental (^) Ez -952^ = Ouais os (^) possiveis X (^) que poderiam ser (^) olservados? (^) Esetz : fote = feummnal ! le) (^) DE=Ez-Eo= 4, beV = 224 O xeUmm X^ - aobro Eg-sto= Ea-sto=

Na e^23 (^028) -> Suflet = 0 T Next^ -> Greft= 0 ·- 1 E Neste e Lufl=I diferença de^ fase asberamSan .Para (^) frf = 0 - 6 = 6x = 22 interferênciaconstrutiva 22 = mXf M^ = D,1,2.... interferenciadestrutiva

2. = (m- 1)X) m = 1,2,3,4.... Para Iref:I (^6) = 621 +^ π^ = 2

• π GL = mx) (Interferência destruction)^ m^ = 0,1,2,3... 22 = (m - 1) x) (Inteferência^ construtia)^ m = 1,2,3,4: Exercicios

5. (^) Porque um (^) filmeusado (^) para obever cores de interferênciadeve^ ser^ fine? Paisaientode^ correncia^ deve^ ser^ da^ ordem^ do^ comprimentode l onde (^) para (^) que a (^) observaçãoacontera 22wl na ordemde^ grandeza
6. Bolha^ de^ sabão^ - filmesfins-tope puts & Or Ressa Safe e a interferire S a (^) guce de destrutiva R1 Na n1 Se0 (^) 2L44Xf no +^2 y 2 -^43 T (^0) b) abaixo da (^) regiopreta hábandar coloridas a (^) primeirabanda é vermelha (^) ou n

ees (^2) u=/mulkla 5

• • -^ k^ C zC --^ k^2 Xondas (^) diferentes pehel cor wo fixno violeter X = acabaquando M (^) :LXviol (^2). l=I Xmoceta O (^) filme acataon ccomprissento decocrencia^ fica maion m (^) =a L = (^2) Zxvoleta Averde (^2) L=1X (^) verde Xvicde 7 Xviolita^ I verde 2 L (^) voleta .. mevor X^ manorl ,^ então,^ ovioleta (^) que comega no^ aTT Exemplo 33-2)^ videno^ RL^ x^ - soorm S =2Gq ZHT +T muzbro o n Q (^) =3. 20- Yrad 10 - - PABEC^ Jo^12 ar^ Ouantos^ franjas de (^) intesferência INTEDS dlast WEZBRO vidro N 3 escuras^ nor im? (^2) c=mXE vidro ar virdros^ O^ mersono con vidno ar^ s^ H (^) M-O,2R,3,4.... ane. Lmax T .^ dme^.^ é ji =o d IQ It^ ae (^) =m w^ , t^ af oantidade (^) deme
• squanticade ide franjas al=me (^) X (^5) tigo=Ex Y=E igo me- meta t =xtgo =2Q=12O o^ franjanlm tnX.Q a^ T^ ãT^ I^2 fuary^ askm

29. Moleo =5,45 5,0^ ar^ A ar- -^8 : 0 Nvidro = 2,6 (^8145) T oleo rufr Duz branca^ I x m =^690 nm^ I^ , Ir vidro X (^) mt2=460 rm Inteferencia construtiva m .am I^ mayI^.^ Arnzh 2 L=MXf :.2^ L=^ m^ .(690mm)^ :. hus^265 MH ).(mbonm) £ 19, const m (^) =:876nm

Intensidade (^) em (^) guarg ver ponto é Ip = 4101022/46) S: demo.25^ Irred^ = 2 To A Exercíciosconceituais RESUMO 7)Padão (^) deinterferênciade (^) funda dupl 2 1 e^1 2 mmin 1 = 640nm 2 1 0 L^2 m máx

. Qual (^) o valor da ARpara mie (2mar) DR= 2 x = 1200 nm istie Letra d (^) DR=de*

8. DR =? m= (^1) máx DR= 12 x =320nm Letra d
9. x^ = 450nm · Oque acontece com distancien máx^ (Dy) se as fendas se (^) aproximam? Como Dy= Th,^ nãosóo^ máximose afasta do (^) máximo, se a diminus(mantendo d e (^) constantes, todos os (^) máximos e mínimos se afastam entre^ si.
10. x^ = 633nm (^) da (^) uma (^) fonte corrente in (^) max=L está a82an do máximocentral (mx) -ymáx = 82cm = 0,82m 2 = 12m ·9) (^) distânciaenteas fendas ymax=...D=ai,..D =633.109x12 (^) = 9,3.10-6m 0, ino (^) indica que o b) (^) max de (^) interferência (^) últimomeo 14. deen 8 =^ mx^ Porem, como^ as^ franjas Limiteseno =^1 - d = mx -funcionam^ como^ um^ espello 8 =^ 90e^ m=9,3.100m (^) = 14,7 (^) em = 14, m^ = 13 n,^ tend^28 +^1 633.10-^924 + 1 + 1 = 29
11. DistanciciD^ das fendas, antepara^ de distância umS.^ Joee a) (^) Dy = (^) = x = 500nm (^) Dy = A a (^) - um = 10 Dy = 5.105m = 50.100m= 504m E (^) você parad=1cm,^0 =^ 5.Load esperaria (^) ver? d) O^ máx^ =^ = m=^10 ↑ = 0, DSeno=^ mx^ -> para^ d = 0,3mm allowingSolme^ muito Reguee de (^) sent = 10.5.185 O = 1. (^) 10-2 ad D = D = 3.1- 5.1 de =0, 2.10- = (^) 0,50mm

Difração ondaa (^) una ordern de (^) grandeza do (^) comprimentede İ /"""" mninuntmils Yjoi in . Lo (^) muito (^) grande i mn = 2 Enterferesscia destrutivas escuras franjas -^ -

-^ - - - - ménimos de^ æ^ s^ o^ a^ - difragão I a (^) sen (^) Pmin =MX (^) M =S,2,3,4... L x. stqØp=F Se (^) para (^) Orequemos ser (^) Qwtgo f

• jhc^ -^ ~ Plmúnimos de difração E a =mA^ l (^) = : 3 tgOB=Y Ym
• Ls^ Para sen (^) op

mínisos de (^) difsação enterferencias^ Adistancia^ entre^ pontos^ de Y1= (^ m-11 Y2=27: L 33,^ Loogo^ a distancia entre (^) interferencias e DL =ym-2^ - Ym^ e - lea^ largura do max DY=MtLJxE-MxE central , distancia ousea, (^) ca entre (^) os mínimos de (^) m (^) =L, acimaon aboivo^ do^ maximo^ central^. Dy=Tbyeaastancia entre^ or (esquerda ou^ direita^ )^ minimos^ Coumaximos),^ acima (qualaixo) (^) docentral. Interferencia difiage^ poz^ duas fendas mmMMmmMMAIMMAZNTEREmm (^) mamsmistura mobfqragão mint-qj (^) mndifs uniã da (^) interferncia com difrago al d I BOP (^) - s (^) sm sit :O (^) difrag para sentp?D (^) cosdif=13 a=q^ d^ =9a ¥ l a II

---

erencia para (^) interf Ismop (^) =9X lossint^ = esse d édistancia exttre I minit : (^9) smaif =I fendas

exercicios

22. (^) limpadrão de difrayco^ simples^ 7-^ rm, distancia (^) intre prmeiro-maxeman enal ecovre aque^ comaa eargurada (^) fendadi minui? Se (^) adistancia extre todos (^) os maximos e (^) minimos df BIay Dy =Xt ad abaixo ore acima do men (^) central ira aumentar (^). a-^ - -^ -

• • • • • • %sy aica

22. dsent-mx e (^) asen om-MXs (^) comprimentoda I wn d aberbena assdlar } YERMINAR distância angular DEPOJS,^ da entre omsix Jenda ELA^ FALOn comprimento ccantrale RADIDo (^)! daanda
23. ()^ Ondas (^) destrutivas, (^) inergia vera^ calos Y) (^) Padroes de queinter feressian^ so-apaream re^ was fazes retativas^ dasondas sobrepm (^) permanecem constantes 1)queDiferenga^ de^ Fran^ hofer^ -^ sporno^ wras^ tud aprencsento ,sim fenda sessiples^ j^ d^ d^ ,^ P^ Bg ( V) Abertura viculas^ pode (^) produzis padrão (^) f (^) raunhofer e defrund () deonda (^) resolver (^) duas fontys depende (^) docom-priment (^) * a
24. (^) Piorresoluga s (^) vermelho xPQcResolugco
25. (^) buzesito carro noturna (^) é'mellor, (^) explique Olho dilatam^ sPd (^) BOc (^) Resoluge

Difasores { samente (^) para Vou F^ da (^) prova Fintarfcrinia com^ deras^ fontes^ ignalmente expacadas fz^ EP:Eo^ um/Kx-WEl^ JES:AO^ som^ coutl Eå =Eosen / (^) Kxz-WE) - sEz=Aoien I wttS)^ I ą l oP 8= bxzw EP ?A senl (^) wttf) TE^ =Asen^ (wttS)^ in =mimere de fendar (^) M mz-!!: max Sdsent 2 IT =O,21T... . M : 3 :!: mai^ nuino Mh maix secundários^ aparacem mais estreito . : mais intenso un :ul ? (^) ii M cammisumran mai (^) winie eamin Ngrande max secundatios^ passam aser imignificantes pertre da^ altura^.

-^ chem^ o^ mome de rade Iahol max prumcio^ min U , p ferência) difração (mas éum^ padião call intoer I =^ N^2 %o (^) 8: 21 Neímerode máx au secudários iI rainfent io. cnoncate j (^) caic fumtal Bg Mrne-w, inmiun u= N^ -

Exercíicios

13. suparposicão de^ max^ depois do^ maxina^ central^ rao^ existe o max^ de jordem^ da^ blz verce esta^ D leste (^) 3) do (^) capítulo 36 QOs (^) oBomE al imzoéoda esquerda (^) atzympgm im-o esscaride for iluminada XBQm a (^) ) Emmm iaOuantidaal^ al^ ranhuras^ s (^) mudono semmudar od DOnmi c se^ as^ linhas^ se^ distocam^ para a^ dirita^ parase deslocam a csquerda? BBBsa t^ Mu Ssta a esquerda. Q

belaseno-mx nawo depende (^) ale N Entaeas limnbos^ não^ se derlocam W) Se^ a^ vanhurssaumenta a} (^) BGMLE d^ AQm C) As^ linhas^ se^ deslocam^ paradirita^ ou para^ esquerda params (^) Lnt:X d Emus es dois (^) se (^) destocarão para a^ dirita deb In trorm* orace 2 - distancia (^) entre a linha acontece oque? ccom (^) XR=ZXg Opeg e MIS a seno -^ mx^ a caidiferenga A^ distancia^ entre^ eles^ diminu dØg=xOy entreos (^) o quarade d^ diminiu dOR =2xg L =OR-Qg Fo =2^ - s^ 2= g O0-og 2= Og

Tipler Vol. 2 6ª Edição, Livros Técnicos e Cientificos, 2009 Revisão Cap. Quando o^ angulo for zeronas mucer a (^) direct! 2 &

& (^) di ↓ / velocidade muda mude b (^) nãomuder muda 02-para (^) qualquer angulo, excetopara (^) D,= 0 11 xz NIN Ef 9 -^ GDE Porque, embora^ a fregwmude, a velocidade e (^) comp. (^) fazem a exporaj^ energia^ de (^) foton que DE = Ef = bf = x = E chega Luz was poralizada: a A is I0 ~in:^ a^ & Pa P 20 22 = 21 cos 11: (^22) = 1

sel Cyze B ↓& /zev A desch 17 = tf (^) emitido-aed ax^445 BEcrA BEceB DEBRA XceA X c-B <^ X^ BeA & Ef = Nf (^) Xinfvimelhos (^) azul> Xustra violeta finfraos^ formullof^ agul< fultra^ violeta^ Efzu^ < Efr >^ Efa>^ ov u a)velocidade^ -...v = 2 = 3. =^ 2.108m/a video 1, b) = x832,0nm^ =^ x=^422 um 1, wid ve)w= xy..f= x = 2019 = 4,74.104z 6 = x= 18.1034;74. "Ee