Questão 29002
AFA 2016
(AFA - 2016)
Se necessário, use
aceleração da gravidade: g = 10 m/s2
densidade da água: d = 1,0 kg/L
calor específico da água: c = 1 cal / g ºC
1 cal = 4 J
constante eletrostática: k = 9,0 · 109N·m2/C2
constante universal dos gases perfeitos: R = 8 J/mol·K
Uma figura de difração é obtida em um experimento de difração por fenda simples quando luz monocromática de comprimento de onda passa por uma fenda de largura
. O gráfico da intensidade luminosa
em função da posição
ao longo do anteparo onde essa figura de difração é projetada, está apresentado na figura 1 abaixo.
Alterando-se neste experimento apenas o comprimento de onda da luz monocromática para um valor , obtém-se o gráfico apresentado na figura 2. E alterando-se apenas o valor da largura da fenda para um valor
, obtém-se o gráfico da figura 3.
Nessas condições, é correto afirmar que
Gabarito:
Resolução:
A figura abaixo representa a difração de uma onda luminosa em uma fenda simples.
A relação entre e largura do máximo central , o comprimento de onda
, a largura da fenda
e a distância entre a fenda e o anteparo y, admitindo-se ângulos pequenos, pode ser escrita como:
Então, podemos dizer que a largura do máximo central é diretamente proporcional ao comprimento de onda
e inversamente proporcional à largura da fenda d.
Comparando-se as figuras 1 e 2, nota-se que na figura 2 diminuiu, com isso,
também sofreu uma redução, portanto:
Fazendo agora, a comparação entre a figura 1 e 3:
Notamos um aumento na largura do máximo central, sendo assim, temos uma diminuição da fenda. Logo, .