Lição de casa da aula: Diferença de Fase das Ondas que Viajam Física

Nesta atividade, nós vamos praticar a relacionar as fases das ondas que percorreram caminhos diferentes às propriedades e aos comprimentos dos caminhos.

Questão 1

Duas ondas eletromagnéticas se propagam além de uma linha 𝐿. Os caminhos das ondas eletromagnéticas se cruzam em um ponto em uma linha 𝐿, conforme mostrado no diagrama. Os pontos de deslocamento zero de cada onda são mostrados por linhas perpendiculares às direções dos caminhos de propagação das ondas. A onda eletromagnética de comprimento de onda mais longo tem o dobro do comprimento de onda da onda eletromagnética de comprimento de onda mais curto.

São os comprimentos do caminho dos dois raios na região entre 𝐿 e 𝐿 igual ou desigual?

  • AOs comprimentos do caminho são iguais.
  • BOs comprimentos do caminho são desiguais.

Faça as fases das ondas no ponto onde seus caminhos se cruzam diferem por um múltiplo inteiro de 2𝜋 radianos?

  • ANão
  • BSim

As fases das ondas no ponto onde seus caminhos se cruzam em 𝐿 diferem por um múltiplo inteiro de 2𝜋 radianos?

  • ANão
  • BSim

Questão 2

Ondas eletromagnéticas com um comprimento de onda de 625 nm são emitidos de um ponto 𝑃. O deslocamento inicial em 𝑃 é zero, o que aumenta positivamente. As ondas viajam para o ponto 𝑃, conforme mostrado no diagrama. Os comprimentos dos lados do triângulo no diagrama não devem ser escalados entre si, mas a linha de 𝑃 para 𝑃 é frequente em escala com o comprimento de onda das ondas emitidas de 𝑃. O gráfico mostra a mudança no deslocamento da onda com o tempo no ponto 𝑃, a partir do instante em que o deslocamento em 𝑃 começa a mudar, antes do qual tem um valor constante de zero. No instante em que as ondas começam a ser emitidas de 𝑃, ondas com a mesma amplitude, comprimento de onda e fase são emitidas a partir do ponto 𝑃.

Qual é o comprimento da linha de 𝑃 para 𝑃?

  • A3,75×10 m
  • B6,25×10 m
  • C1,88×10 m
  • D5,00×106 m
  • E2,50×10 m

Qual é o comprimento da linha de 𝑃 para 𝑃?

  • A2,50×10 m
  • B2,80×10 m
  • C4,33×10 m
  • D9,68×10 m
  • E6,25×10 m

Questão 3

Ondas eletromagnéticas planas são emitidas a partir dos pontos 𝑃 e 𝑃, em direção a um ponto 𝑃, propagando-se através do vácuo. O deslocamento de 𝑃 a partir de 𝑃 é 3,36 µm e o deslocamento de 𝑃 a partir de 𝑃 é 2,65 µm. As ondas de 𝑃 e 𝑃 estão em fase uma com a outra em 𝑃. Quanto tempo depois das ondas de 𝑃 chegar a 𝑃 faz as ondas de 𝑃 chegar a 𝑃?

  • A6,52×10 s
  • B2,00×10 s
  • C2,37×10 s
  • D1,12×10 s
  • E8,33×10 s

Questão 4

Ondas eletromagnéticas planas com um comprimento de onda de 480 nm são emitidas de um ponto 𝑃, propagando-se através do vácuo. As ondas viajam para os pontos 𝑃 e 𝑃, conforme mostrado no diagrama. O deslocamento de 𝑃 a partir de 𝑃 é 1,22 µm e o deslocamento de 𝑃 a partir de 𝑃 é 1,06 µm. As ondas emitidas ao longo de ambos os caminhos têm a mesma fase inicial.

Qual é a diferença de tempo entre as ondas que chegam a 𝑃 e a 𝑃?

  • A4,07×10 s
  • B7,60×10 s
  • C3,53×10 s
  • D6,02×10 s
  • E5,33×10 s

A quantos comprimentos de onda de distância de 𝑃, ao longo da linha de 𝑃 para 𝑃, têm as ondas de 𝑃 quando as primeiras ondas chegam a 𝑃?

Quando as ondas de 𝑃 primeiro chegam a 𝑃, qual será a diferença entre seu ângulo de fase e o ângulo de fase das ondas em 𝑃 no mesmo instante?

Questão 5

A variação do deslocamento de duas ondas eletromagnéticas em relação às distâncias da sua fonte comum num instante 𝑡 é a apresentada no gráfico. A onda I é a apresentada a azul e a onda II é a apresentada a laranja. Uma das ondas sofre uma reflexão de uma superfície.

Qual é a distância ao ponto mais próximo da fonte na qual as ondas estão em fase?

Qual é a razão do comprimento de onda da onda I para a onda II?

Qual é a distância á fonte das ondas à superfície refletora?

Questão 6

Ondas de luz planas com comprimento de onda de 555 nm são emitidas no vácuo de um ponto P. Na direção da propagação das ondas, 528 µm distante, está um bloco de plástico que tem um índice de refração de 1,45. Qual é a diferença de fase entre a luz de P que se moveu 144 µm através do plástico e da luz que teriam se movido à mesma distância de P se nenhum bloco de plástico estivesse em seu caminho?

Questão 7

Ondas eletromagnéticas com comprimento de onda 750 nm e amplitude 2,50 nV/m são emitidas de um ponto P. O deslocamento inicial em P é zero, o que aumenta positivamente. As ondas viajam para os pontos P e P, conforme mostrado no diagrama.

Qual é a diferença no comprimento das linhas de P para P e de P para P?

Quantos comprimentos de onda das ondas emitidas de P são iguais em comprimento ao comprimento da linha de P para P?

As ondas são emitidas de P com o mesmo comprimento de onda, fase e amplitude que as ondas emitidas de P. Qual é o deslocamento em P das ondas emitidas de P em um momento em que o deslocamento das ondas em P está aumentando positivamente de zero?

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