Ano 2019#optica#interferencia#pelicula-fina#indice-de-refracao

Sobre o tema

A interferência em películas finas é um fenômeno óptico que ocorre quando a luz reflete nas duas superfícies de uma camada delgada, como bolhas de sabão ou manchas de óleo. A diferença de caminho óptico entre os raios refletidos determina se a interferência será construtiva ou destrutiva. Neste problema do IME 2019, duas películas com índices de refração diferentes são colocadas em frente a espelhos, e um observador em E vê a luz proveniente de uma fonte A. Para que haja interferência totalmente destrutiva, a diferença de fase entre os raios deve ser de π radianos (ou meio comprimento de onda). O cálculo envolve considerar as mudanças de fase por reflexão e a espessura das películas. A questão exige encontrar o menor índice de refração n2 que satisfaça a condição de destruição total.

Tópicos relacionados

  • Interferência em películas finas
  • Diferença de caminho óptico
  • Mudança de fase por reflexão
  • Condição de interferência destrutiva
  • Índice de refração e comprimento de onda

Enunciado

Uma fonte luminosa A emite uma luz com comprimento de onda lambda = 500 nm, no vacuo, na direcao de um anteparo localizado em C. Em frente ao espelho localizado em B, encontra-se a pelicula P1 com indice de refracao n1 = 1,25 e, em frente ao espelho localizado em D, encontra-se uma pelicula P2 com indice de refracao n2. Os espelhos equidistam do centro do anteparo C. O menor indice de refracao n2 para que ocorra interferencia totalmente destrutiva para um observador localizado em E e:

Alternativas

  • A)

    1,00

  • B)

    1,05

  • C)

    1,15

  • D)

    1,20

  • E)

    1,25

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Perguntas frequentes

O que é interferência destrutiva em películas finas?

É quando as ondas refletidas nas duas superfícies da película estão em oposição de fase (diferença de π radianos), anulando-se mutuamente e resultando em ausência de luz refletida.

Como a mudança de fase por reflexão afeta a interferência?

Quando a luz reflete de um meio com índice de refração maior para um menor, ocorre mudança de fase de π (meio comprimento de onda). Isso altera a condição de interferência construtiva ou destrutiva.

Qual a condição para interferência destrutiva em uma película de espessura uniforme?

Para incidência normal, a condição é 2 n t = (m + 1/2) λ, onde n é o índice de refração, t a espessura, λ o comprimento de onda no vácuo e m um inteiro, considerando as mudanças de fase nas reflexões.

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