Aula 4. Interferência. - Refração e Lei de Snell: frequência e comprimento de onda - Mudança de fase - Experimento de Young

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Aurélio Eger Sequeira
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1 Aula 4 Ierferêca - Refração e e de Sell: frequêca e comprmeo de oda - Mudaça de fase - Expermeo de Youg

2 Refração e e de Sell Já vmos a e de Sell: s s ode c v

3 Frequêca e Comprmeo de Oda a Refração Temos: s s 4 4 AD AD logo: se = (vácuo):

4 / / c c v v v v f f Ela é a mesma, o meo maeral e o vácuo. Quao a freqüêca ( f ) :

5 Mudaça de Fase Os úmeros de comprmeos de oda os meos e são dados por: logo: N N N ar ar Δf Dfereça de fase efeva: pare decmal de f (em radaos) N N (em ermos de uma fração de )

6 Thomas Youg (773-89) Físco e médco glês, esudou a sesbldade das cores ao olho humao. Propôs a exsêca de rês coes dferees que êm sesbldade para as cores vermelho, azul e verde: o prcípo usado a TV colorda. Em 800, o rabalho Oules of Expermes ad Equres Respecg Soud ad gh, comparou os modelos de Newo e Huyges dado supore à erpreação odulaóra.

7 O Expermeo de Youg (80) Ierferêca: S e S são Foes Coerees e em fase

8 Vsão rdmesoal:

9 hp://vsg.quashome.com/erf.hm

10 Temos a formação de frajas devdo a dfereça de percursos (ópcos): Odas fora de Fase: Ierferêca Desruva Odas em Fase: Ierferêca Cosruva R a mea dsaca ere P e Q.

11 ocalzação das Frajas: >> d = r r d se Fraja clara: (. cosruva) Fraja escura: (. desruva) = m ; d se = m, m = 0,,,.. = (m +/) ; d se = (m +/)

12 Frajas Claras e Escuras: d se = m d se = (m +/) (Máx. aeral de a ordem) (M. aeral de a ordem) (Máx. aeral de a ordem) (M. aeral de a ordem) (Máxmo ceral) (M. aeral de a ordem) (Máx. aeral de a ordem) (M. aeral de a ordem) (Máx. aeral de a ordem)

13 Posções o Aeparo Para âgulos pequeos emos: a se Para os máxmos mas ceras: d se m d a m y d m m y max m d Aalogamee, para os mímos mas ceras: y m m d

14 Posções o Aeparo y m m y m m d d O espaçameo ere as frajas será : y y m y m d Se d e são pequeos, a dsâca ere as frajas depede de m!

15 Iesdade das Frajas de Ierferêca A erferêca ere S e S, de esdades I 0 a ela, leva a eerga lumosa a ser redsrbuída o aeparo segudo a equação: I ode: 4I 0 cos d se

16 Os máxmos de esdade ocorrem em: ( m = 0,,,..) m se d m d se m k Os mímos em: m m d se 4 I 0 cos I se d

17 Prova: Fórmula da Iesdade O campo elérco gerado por duas foes coerees: E r, E r, E r, E ode r, E r, e são devdos às foes e. supodo: E E r, E cosk r 0 r, E cosk r 0 ; E // E 0 0

18 E Podemos escrever para o poo P o aeparo: P E cos k r E cos k r, 0 0 E0 E0 cos cos k r k r Usado as expressões: a b a b cos a cos b cos cos ; cos acos b cos( a b) cos( a b); e E 0 E0 E0 E0 E [cos( k ( r r ) ω) cos( k ( r ))] 0.E0 r

19 0 0 cos 0 0 r r k E E E E P E Tomado a méda emporal, emos: Mulplcado por: 0 c cos r r k P I P I P I P I P I P I Assm, são as esdades das foes e o poo P. r r k r r k como: ; r k r k k r r k 0 0 E c I e usado: e

20 como: embrado que: I I I I r r II Se as foes são guas: I o cos 4I k d seθ d cos se o r r kr I I I 0 cos cos( / / ) cos r ( / ) se d ( / ) No caso do expermeo de Youg emos: E se cos 0 E 0 ( / ) I 4 I 0 cos

21 Ierferêca em Flmes Fos uz cdee em um flme fo apresea efeos de erferêca assocados à dfereça de camho ópco dero do flme. Cosdere: Faos: ) Icdêca de para, ode ; o rao refledo em defasagem de 80 0 e o refraado esá em fase com o cdee; ) Icdêca de para, ode ; o rao refledo ão em defasagem.

22 Ierferêca cosruva: ; m m (ar) m,...,, m 0 Ierferêca desruva: m m m,... m 0,, A mudaça de fase se dá a erface

23 Ierferêca cosruva ; m,...,, m 0 Ierferêca desruva ; m m m m A mudaça de fase se dá a erface

24 Exemplos

25 Ierferômero de Mchelso

26 Ierferômero de Mchelso E (espelho) Dfereça de camho ópco: m f Se a dfereça for alerada emos modfcação a erferêca. Se E mudar de odos os máxmos se deslocam para os adjacees ( /: uma fraja).

27 Ierferômero de Mchelso Usado esa écca é possível medr a espessura de um bloco colocado o camho dos raos. Mchelso mosrou que o mero padrão era equvalee a ,5 comprmeos de oda de uma luz moocromáca emda por uma foe lumosa de Cádmo. Por esa medda ele gahou o Premo Nobel de Físca de 907.

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