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terça-feira, 5 de janeiro de 2010

Exercício 33-25 Interferência de filmes Finos

Um filme de óleo com índice de refração [;n_o=1.45;] repousa sobre um pedaço de vidro óticamente plano com índice de refreção [;n_v=1.6;].  Quando iluminado com uma luz branca em incidência normal, as luzes refletidas predominantes são as de comprimento de onda [;690nm;] e [;460nm;]. Determine a espessura do filme de óleo.

Resposta: Como [;n_a<n_o<n_v;] e neste caso o feixe sofre interferenência de filme fino, segue que a onda é construtiva. Assim, [;2t=m\cdot \lambda';]  onde [;\lambda'=\frac{\lambda}{n_{filme}};]  e   [;m=0,1,2,...;]. Substituindo temos que 

[;2t=m\cdot \frac{\lambda}{n_o} \ \ \ \Rightarrow \ \ \ \lambda=\frac{2t\cdot n_o}{m};]      [;(1);]
Temos que  [;\frac{690}{460}=\frac{m+1}{m};] .  uma vez que se são as luzes refleditas com maior intensidade, façamos-as consecutivas. Agora, fazendo   [;\lambda=690=\frac{2t \cdot n_o}{m};]   e  [;\lambda=460=\frac{2t\cdot n_o}{m+1};] temos que

[;\frac{2t\cdot n_o+690}{69}=\frac{2t\cdot n_o}{46} \ \ \ (n_o=1.45) \Rightarrow \ \ \ (2.9t+690)\cdot 46 = 69\cdot 2.9t;]





[;\Rightarrow \ \ \ \ 133.4t+31740=200.1t \ \ \ \Rightarrow \ \ \ t\approx 476nm;]          [;(2);]

Onde [;t;] e a espessura do filme de óleo que procuravamos. Além disso, como   [;\frac{690}{460}=\frac{m+1}{m};]  segue que [;m=2;] e, substituindo este valor e [;(2);] em [;(1);] e temos

[;\lambda=\frac{2t\cdot n_o}{m}=\frac{2\cdot 476\cdot 1.45}{2}=690nm;] .

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