EXERCÍCIOS DE INTERFERÊNCIA

7/14/2019 EXERCÍCIOS DE INTERFERÊNCIA

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1.ESTADO 2007) Duas fontes pontuais, F1 e F2, que emitem ondas de mesma frequência e demesma amplitude, transversais perpendiculares ao plano da figura abaixo, estão localizadas emvértices opostos de um retângulo. Um detetor D, localizado em um dos outros vértices, indicauma insidade sonora nula.

Desloca-se uma das fontes ao longo de uma das arestas do retângulo, fazendo com que ela seaproxime do detetor, e ele começa a indicar intensidades sonoras inicialmente crescentes,atingindo um valor máximo, pela primeira vez, quando a fonte se encontra a 1,0 m de sua posiçãoinicial. O comprimento de onda das ondas sonoras emitidas pelas fontes é:A) 0,25 mB) 0,50 mC) 1,0 mD) 2,0 mE) 4,0 m

2.PERITO – RJ) Uma onda luminosa monocromática, de comprimento de onda igual a 600nm,incide perpendicularmente sobre um anteparo no qual há duas fendas estreitas paralelas eseparadas por 1,2mm. A luz que passa pelas fendas é, então, projetada em uma parede, paralela aoanteparo e dele distante 3,0m, produzindo franjas de interferência. O espaçamento entre duas

franjas consecutivas na parede é:(A) 0,75mm(B) 1,0mm(C) 1,5mm(D) 2,0mm(E) 2,4mm



3.PERITO – RJ) No experimento de Young, com luz incidindo perpendicularmente sobre oanteparo onde estão os dois orifícios, insere-se lentamente uma lâmina delgada na frente doorifício inferior. A lâmina é transparente, de índice de refração n e sua espessura diante do orifíciovaria de zero até o valor final d . Na situação final há, portanto, uma lâmina de faces paralelas eespessura d localizada diante do orifício inferior, como ilustra a figura (a figura está fora deescala).

Supondo que o comprimento de onda da luz incidente seja λ = 0,6μm, que n = 1,2 e que tenhahavido o deslocamento de seis franjas completas durante a inserção da lâmina, podemos afirmar que d vale.(A) 3μm (B) 6μm (C) 12μm (D) 18μm (E) 24μm

4.UEZO – LARATORISTA) Uma experiência de dupla fenda de Young é realizada com luzmonocromática. A separação entre as fendas é de 0,5 mm e o padrão de interferência em um

anteparo a 3,3 m de distância mostra o primeiro máximo lateral a 3,4 mm do centro do padrão.Qual é o comprimento de onda?a) 350 nmb) 250 nmc) 430 nmd) 515 nme) 750 nm

5.UEZO – LARATORISTA) É realizada uma experiência da dupla fenda de Young com luz de

589 nm e uma distância de 2 m entre as fendas e o anteparo. O décimo mínimo da interferência éobservado a 7,26 mm do máximo central. O espaçamento entre as fendas é.a) 1,25 mmb) 2,05 mmc) 2,50 mmd) 1,05 mme) 1,55 mm



6.UEZO – LARATORISTA) Em uma experiência de Young, considere L = 120 cm ed = 0,25cm. As fendas são iluminadas com luz coerente de 600 nm. Calcule a distância y acima domáximo central para a qual a intensidade no anteparo é 75% do máximo.a) 2,75 x 10-3 mb) 2,05 x 10-3 mc) 1,05 x 10-3 m

d) 2,75 x 10-2 me) 2,05 x 10-2 m

7.UEZO – LARATORISTA) Um filme de óleo (n = 1,45) flutuando sobre a água é iluminadopor luz branca em incidência normal. O filme tem 280 nm de espessura. A cor observadadominante na luz refletida e a cor dominante na luz transmitida são, respectivamente:a) 541 nm (verde) e 443 nm (azul)b) 671 nm (laranja) e 443 nm (azul)c) 671 nm (azul) e 443 nm (laranja)

d) 541 nm (violeta) e 406 nm (verde)e) 541 nm (verde) e 406 nm (violeta)

8.UEZO – LARATORISTA) Um material que tem um índice de refração de 1,30 é usado pararevestir um pedaço de vidro (n = 1,50). Qual deveria ser a espessura mínima desse filme paraminimizar a reflexão da luz de 500 nm?a) 96,15 nmb) 106,52 nmc) 78,14 nm

d) 91,25 nme) 85,28 nm

9.UEZO – LARATORISTA) Uma barra de vidro cilíndrica no ar possui índice de refração iguala 1,52. Uma de suas extremidades foi raspada e polida, formando uma superfície hemisférica comraio de 2 cm.(a) Calcule a distância da imagem formada por um pequeno objeto situado sobre o eixo da barra auma distância de 8 cm à esquerda do vértice.

(b) Determine a ampliação transversal.(c) Para a mesma barra, agora imersa na água (n = 1,33), calcule novamente (a) e (b).



10.UEZO – LARATORISTA) Duas antenas de rádio separadas por 300 m, como na figuraabaixo, transmitem simultaneamente sinais idênticos de mesmo comprimento de onda. Um rádioem um carro viajando rumo norte recebe os sinais.

(a) Se o carro está na posição do segundo máximo, qual é o comprimento de onda dos sinais?

(b) Qual distância adicional o carro deve percorrer para encontrar o próximo mínimo na recepção?

11.CP2 – 2008) A experiência de Young de fendas duplas, relativa aos fenômenos de interferêncialuminosa, mostra que:A) a interferência só pode ser explicada com base na teoria corpuscular de Newton.B) a interferência só é explicada satisfatoriamente através da teoria ondulatória da luz.C) a interferência pode ser explicada como uma superposição de ondas ou como umaconfiguração estatística provável de comportamento dos fótons.D) a interferência pode ser explicada através da óptica geométrica.

12.) Na experiência de Thomas Young, a luz monocromática difratada pelas fendas F1 e F2 sesuperpõe na região limitada pelos anteparos A2 e A3, produzindo o padrão de interferência mostradona figura.

Sabendo que a luz utilizada tem frequência igual a 6,0 · 1014 Hz e se propaga com velocidade demódulo igual a 3,0 · 108 m/s, determine, em unidades do Sistema Internacional, a diferença entre ospercursos ópticos a e b dos raios que partem de F1 e F2 e atingem o ponto P.



13) A figura mostra a montagem da experiência de Young sobre o fenômeno da interferência da luz.Um feixe de luz monocromático incide perpendicularmente sobre a parede opaca da esquerda, quetem duas fendas F1 e F2, próximas entre si. A luz, após passar pelas fendas, forma uma figura denterferência no anteparo da direita. O ponto C é a posição da primeira franja escura, contada a partir

da franja clara central. A diferença de percurso entre as luzes provenientes das fendas é 2,4 · 10 – 7 m.

De acordo com a tabela dada, identifique qual é a cor da luz do experimento.a) Vermelha c) Verde e) Violeta

b) Amarela d) Azul

14.) Foi realizado um arranjo da experiência de Young para se obter franjas de interferência. Nessearranjo, a distância entre as fendas é d = 0,0 01 m, a distância das fendas ao anteparo é D = 0,5m e ocomprimento de onda emitida pelas fontes é = 4 600 Angstrom. Assinale a alternativa que mostrao valor CORRETO da distância entre a faixa central e a primeira faixa clara.

a) 2,1 ⋅ 10 – 4 mb) 2,2 ⋅ 10 – 4 m

c) 2,3 ⋅ 10 – 4 md) 2,4 ⋅ 10 – 4 m



15) Na montagem da experiência de Young, esquematizada abaixo, F é uma fonte de luzmonocromática de comprimento de onda igual a .

Na região onde se localiza o primeiro máximo secundário, qual a diferença entre os percursosópticos dos raios provenientes das fendas a e b?

16.CP2 – 2002) o físico inglês Thomas Young idealizou um dispositivo para que a interferênciauminosa pudesse ser observada e estudada. A figura 1 esquematiza esse dispositivo: a luz

monocromática emitida por uma fonte pontual L se difrata na fenda F de um primeiro anteparo, A1;as ondas nascidas em F atingem as fendas F1 e F2 de um segundo anteparo, A2, ocorrendo novasdifrações; as ondas luminosas geradas em F1e F2 vão se superpor num terceiro anteparo, A3, onde afigura de interferência resultante será observada.

Na figura 2, estão representadas as fendas F1 e F2, que produzem franjas de interferência e o gráficoanexo a A3, que mostra a variação da intensidade luminosa (I) nesse anteparo em função da posição(x).

A luz monocromática utilizada tem frequência igual a 5,0. 1014 Hz, e se propaga no local daexperiência com velocidade de 3,0 x 108 mis, em modulo.Calcule, em angstrom (1 m = 1010 A):a) O comprimento de onda da luz

b) a diferença entre os percursos ópticos (b - a) de dois raios que partem respectivamente de F2 e F1 eatingem A3 em P.



17.CM – PE) A figura abaixo mostra duas fontes de ondas sonoras A e B separadas por umadistância d . As ondas emitidas pelas fontes têm comprimento de onda . Uma pessoa, ao se afastar da fonte B, percebe que o 1º mínimo de interferência acontece a uma distância D no ponto C. Oângulo do vértice B é reto. Assinale a alternativa que apresenta a expressão de .

18.CM – PE) Um feixe de luz monocromática de comprimento de onda atravessa duas fendas

separadas de uma distância d, como ilustrado a seguir. Uma tela de observação é posicionada a umadistância D para estudar os padrões de interferência.Considere que D >> d e utilize aproximações de ângulos pequenos.

A distância entre o 1º mínimo e o 3º mínimo acima do máximo central é:



19.UFC-CE) Uma estação (E) de rádio AM, transmitindo na frequência f = 750 kHz, está sendosintonizada por um receptor (R ), localizado a 3,0 km de distância. A recepção é, momentaneamente,nterrompida devido a uma interferência destrutiva entre a onda que chega direto da estação e a que

sofre reflexão no avião (A), que voa a uma altura h, a meio caminho entre a estação e o receptor (veja figura abaixo). Determine o menor valor possível de h. A velocidade da luz no ar éc = 3,0 · 108 m/s.Obs.: a onda refletida sofre uma inversão de fase.

20.ITA-SP) Num experimento de duas fendas de Young, com luz monocromática de comprimentode onda λ , coloca-se uma lâmina delgada de vidro (nv = 1,6) sobre uma das fendas.Isso produz um deslocamento das franjas na figura de interferência. Considere que o efeito da lâminaé alterar a fase da onda. Nessas circunstâncias, pode-se afirmar que a espessura d da lâmina, queprovoca o deslocamento da franja central brilhante (ordem zero) para a posição que era ocupada pelafranja brilhante de primeira ordem, é igual a:



21.ITA – 2007) A figura mostra dois alto-falantes alinhados e alimentados em fase por umamplificador de áudio na frequência de 170 Hz. Considere que seja desprezível a variação daintensidade do som de cada um dos alto-falantes com a distância e que a velocidade do som é de340 m/s. A maior distância entre dois máximos de intensidade da onda sonora formada entre os altofalantes é igual a:

A. ( ) 2 m. B. ( ) 3 m.C. ( ) 4 m. D. ( ) 5 m.E. ( ) 6 m.

22.ITA – 2008) Um feixe de luz é composto de luzes de comprimentos de onda λ 1

e λ 2

,sendo λ

1

15% maior que λ 2

. Esse feixe de luz incide perpendicularmente num anteparo com dois pequenos

orifícios, separados entre si por uma distância d. A luz que sai dos orifícios é projetada numsegundo anteparo, onde se observa uma figura de interferência. Pode-se afirmar então, que:

A ( ) o ângulo de arcsen (5 λ 1/d) corresponde à posição onde somente a luz de comprimento de

onda λ 1é observada.

B ( ) o ângulo de arcsen (10 λ 1/d) corresponde à posição onde somente a luz de comprimento de


C ( ) o ângulo de arcsen (15 λ 1/d) corresponde à posição onde somente a luz de comprimento de

onda λ 1 é observada.

D ( ) o ângulo de arcsen (10 λ 2/d) corresponde à posição onde somente a luz de comprimento deonda λ 2 é observada.

E ( ) o ângulo de arcsen (15 λ 2/d) corresponde à posição onde somente a luz de comprimento de




23.ITA – 2009) Uma lâmina de vidro com índice de refração n em forma de cunha e iluminadaperpendicularmente por uma luz monocromática de comprimento de onda λ . Os raios refletidospela superfície superior e pela inferior apresentam uma série de franjas escuras com espaçamento eentre elas, sendo que a m-´esima encontra-se a uma distância x do vértice. Assinale o ˆangulo θ, emradianos, que as superfícies da cunha formam entre si.

A ( ) θ = λ/2neB ( ) θ = λ/4neC ( ) θ = (m + 1)λ/2nmeD ( ) θ = (2m + 1)λ/4nmeE ( ) θ = (2m − 1)λ/4nme

24.ITA – 2009) Luz monocromática, com 500 nm de comprimento de onda, incide numa fendaretangular em uma placa, ocasionando a dada figura de difração sobre um anteparo a 10 cm dedistância. Então, a largura da fenda é:

A ( ) 1, 25 μm.B ( ) 2, 50 μm.C ( ) 5, 00 μm.D ( ) 12, 50 μm.E ( ) 25, 00 μm.



25.ITA – 2010) Um feixe luminoso vertical, de 500 nm de comprimento de onda, incide sobre umalente plano-convexa apoiada numa lâmina horizontal de vidro, como mostra a figura. Devido avariação da espessura da camada de ar existente entre a lente e a lâmina, torna-se visível sobre alente uma sucessão de anéis claros e escuros, chamados de anéis de Newton. Sabendo-se que odiâmetro do menor anel escuro mede 2 mm, a superfície convexa da lente deve ter um raio de:

A ( ) 1,0 m.B ( ) 1,6 m.C ( ) 2,0 m.D ( ) 4,0 m.E ( ) 8,0 m.

26.ITA –

2013) Num experimento clássico de Young, d representa a distância entre as fendas e D adistância entre o plano destas fendas e a tela de projeção das franjas de interferência, comoilustrado na figura. Num primeiro experimento, no ar, utiliza-se luz de comprimento de onda λ 1 e,num segundo experimento, na água, utiliza-se luz cujo comprimento de onda no ar é λ 2. As franjasde interferência dos experimentos são registradas numa mesma tela. Sendo o índice de refração daágua igual a n, assinale a expressão para a distância entre as franjas de interferência construtiva deordem m para o primeiro experimento e as de ordem M para o segundo experimento.

A ( ) |D(Mλ 2 − mnλ 1) /(nd)|B ( ) |D(Mλ 2 − mλ 1) /(nd)|C ( ) |D(Mλ 2 − mnλ 1) /d|D ( ) |Dn (Mλ 2 − mλ 1) /d|E ( ) |D(Mnλ 2 − mλ 1) /d|

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