Lição de casa da aula: Resolução de Fontes de Onda Física • 9º Ano

Nesta atividade, nós vamos praticar a definir a resolução dos objetos e relacionar suas separações às larguras de espaços que passam pelas ondas dos objetos.

Questão 1

Duas fontes de luz emitem luz que passa por uma fenda estreita com 1,89 µm de largura. O ângulo entre as linhas de cada fonte de luz que se intersetam no centro da fenda é de 0,265 rad. Qual é o comprimento de onda que as fontes devem emitir para serem resolvidos de acordo com o critério de Rayleigh a partir dos padrões de difração que produzem?

  • A2,50×10 m
  • B4,77×10 m
  • C1,00×10 m
  • D7,13×10 m
  • E4,95×10 m

Questão 2

Duas fontes de luz emitem luz com um comprimento de onda de 545 nm que passa por uma fenda estreita que tem 4,33 µm de largura. As fontes de luz estão resolvidas de acordo com o critério de Rayleigh a partir dos padrões de difração produzidos. Qual é o ângulo entre as linhas de cada fonte de luz que se intersetam no centro da fenda?

Questão 3

Duas fontes de luz emitem luz de 555 nm de comprimento de onda que passa por uma abertura circular. As fontes de luz resolvem-se de acordo com o critério de Rayleigh nos padrões de difração que produzem. O ângulo entre as retas de cada fonte de luz que intersetam o centro da abertura é de 0,221 rad. Qual é o diâmetro da abertura?

  • A1,01×10 m
  • B3,09×10 m
  • C2,06×10 m
  • D2,51×10 m
  • E5,55×10 m

Questão 4

Duas fontes de luz emitem luz que passa por uma abertura circular com 2,32 µm de diâmetro. O ângulo entre as retas que saem de cada fonte de luz e intersetam o centro da abertura é de 0,325 rad. Qual deve ser o comprimento de onda que as fontes de luz devem emitir para serem resolúveis, de acordo com o critério de Rayleigh, nos padrões de difrações que produzem?

  • A7,14×10 m
  • B9,20×10 m
  • C8,71×10 m
  • D6,07×10 m
  • E7,54×10 m

Questão 5

Duas fontes de luz emitem luz de 625 nm de comprimento de onda que passa por uma abertura circular com 5,28 µm de diâmetro. As fontes de luz são resolúveis de acordo com o critério de Rayleigh no padrão de difração que produzem. Qual é o ângulo entre as retas de cada fonte de luz que intersetam o centro da abertura?

Questão 6

Duas fontes de luz emitem luzes de 544 nm de comprimento de onda que passam por uma abertura circular. As fontes de luz são resolúveis de acordo com o critério de Rayleigh. Se a abertura circular é substituída por uma fenda que tem a mesma largura da abertura circular, qual é o comprimento de onda da luz que devem as fontes de luz emitir para serem resolúveis nos padrões de difração que produzem?

Questão 7

Duas fontes de luz emitem luzes de 482 nm de comprimento de onda que passam por uma fenda estreita. As fontes de luz são resolúveis de acordo com o critério de Rayleigh nos padrões de difração que produzem. O ângulo entre as retas de cada fonte de luz que intersetam o centro da fenda é de 0,177 rad. Qual é a largura da fenda?

  • A1,04×10 m
  • B8,53×10 m
  • C3,32×10 m
  • D2,74×10 m
  • E5,45×10 m

Questão 8

Uma luz com 555 nm vinda de duas fontes, a fonte 1 e a fonte 2, passa por uma fenda com 975 nm de espessura. A luz que passa pelas fendas incide numa tela, como se mostra no diagrama, produzindo padrões de difração que se sobrepõem. O máximo central do padrão de difração produzido pela luz de cada fonte tem a mesma posição na tela que o primeiro mínimo do padrão produzido pela outra fonte de luz. As fontes de luz estão a 2,55 mm das fendas. Qual é a distância paralela à tela entre as fontes de luz?

Questão 9

O gráfico mostra a variação da potência em função da posição 𝑥 de fontes de luz muito próximas e com a mesma intensidade. A luz de cada fonte é dispersa simetricamente em torno da posição do centro do objeto, que é apresentado pela linha tracejada. As duas fontes de luz não podem ser resolvidas como objetos separados, pois a sua luz sobrepõe-se fortemente. Qual dos gráficos seguintes mostra as duas fontes de luz com uma separação onde estas são resolvidas como objetos separados, de acordo com o critério de Rayleigh? Para cada gráfico, as setas no eixo O𝑥 indicam distâncias iguais.

  • A
  • B
  • C
  • D
  • E

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