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FÍSICA IV Ótica e Física Moderna Figuras Capítulo 38.

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1 FÍSICA IV Ótica e Física Moderna Figuras Capítulo 38

2 A lei da refração 1 2 h c 1 2 g 11 22 11 22 e

3 Definição índice de refração: Nosso caso: ou Lei de Snell

4 Comprimento de onda e índice de refração Veloc. varia varia veloc. n E a freqüência? não muda!

5 Interferência  superposição construtiva destrutiva Óptica ondulatória

6 ©2004 by Pearson EducationFiguras 37-6

7 36.1 Interferência Luz solar (branca) composta (cores) Arco-íris Bolha de sabão = refração interferência

8 Relembrando: Interferência  superposição construtiva destrutiva Depende da fase dif. caminhos ópticos  dif. de fase

9 Diferença de caminho óptico n1n1 n2n2 L N número de no meio

10 Diferença de caminho óptico n1n1 n2n2 L n 2 > n 1

11 Diferença de caminho óptico n1n1 n2n2 L Destrutiva (  ) Construtiva (2  ) N número de no meio

12 Verificação As ondas luminosas dos raios da figura abaixo têm o mesmo comprimento de onda e estão inicialmente em fase. (a) Se o material de cima comporta 7,60 comprimentos de onda e o material de baixo comporta 5,50 comprimentos de onda, qual é o material com maior índice de refração? (b) Se os raios luminosos forem levemente convergentes, de modo que as ondas se encontrem em uma tela distante, a interferência produzira um ponto muito claro, um ponto moderadamente claro, um ponto moderadamente escuro ou um ponto escuro? n1n1 n2n2 L

13 ©2004 by Pearson EducationFiguras 37-13

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29 ©2004 by Pearson EducationFiguras 37-29

30 ©2004 by Pearson EducationFiguras 37-30

31 36.7 Interferência em filmes finos Cores interf. reflex. 2 interfaces Espessura aprox. comprim. de onda ( ) Espessura >  coerência < (da fonte)

32 incidente transmitido refletido 2 refletido 1 filme Claro ou escuro? Se r 1 e r 2 em fase clara Se r 1 e r 2 fora de fase escura n2n2 n1n1 n3n3 a c b i r1r1 r2r2   Se  0 dif. de caminho  2L So saber 2L não basta!  L em meio diferente do ar  dif. 2)Reflexão  mudança fase ? L

33 Mudanças de fase causadas por reflexão Refração fase não muda Reflexão fase pode mudar ou não Caso da óptica: Reflexãomudança de fase Meio com n menor0 Meio com n maior0,5 (ou  ) antes depois antes depois

34 n2n2 n1n1 n3n3 a c b i r1r1 r2r2   inverte não inverte Retomando a figura: Supondo: n 2 > n 3 e n 2 > n 1 !!!!

35 Equações para a interferência em filmes finos  causado por: 1.Reflexão 1 das ondas 2.Diferença de percurso 3.Propagação em meios com n diferentes Supondo: n 2 > n 3 e n 2 > n 1 !!!! Reflexãor 1 r 2 0,5 Dist. percorrida2L n dist. Percorridan 2

36 Equações para a interferência em filmes finos Logo:  Em fase: 2L=(número impar/2) ( /n 2 ) fora: 2L=(número inteiro) ( /n 2 ) (max-claro) (min-escuro) ATENÇÃO: Ainda supondo: n 2 > n 3 e n 2 > n 1 !!!! Caso contrário as equações podem ser invertidas.

37 Exercícios e Problemas 36-34E. Uma lente com índice de refração maior que 1,30 é revestida com um filme fino transparente de índice de refração 1,25 para eliminar por interferência a reflexão de uma luz de comprimento de onda que incide perpendicularmente a lente. Qual é a menor espessura possível para o filme?

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39 Light incident on an anti-reflection coating. Air is at the upper boundary and glass at the lower boundary. for constructive interference for destructive interference

40 ©2004 by Pearson EducationFiguras 37-40

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42 ©2004 by Pearson EducationFiguras 37-42

43 ©2004 by Pearson EducationFiguras 37-43

44 Oil film[edit]edit Light incident on an oil film. Air is at the upper boundary and water at the lower boundary. In the case of a thin oil film, a layer of oil sits atop a layer of water. The oil may have an index of refraction near 1.5 and the water has an index of As in the case of the soap bubble, the materials on either side of the oil film (air and water) both have refractive indices that are less than the index of the film.. There will be a phase shift upon reflection from the upper boundary because but no shift upon reflection from the lower boundary because. The equations for interference will be the same. for constructive interference of reflected light for destructive interference of reflected light

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46 ©2004 by Pearson EducationFiguras 37-46

47 ©2004 by Pearson EducationFiguras 37-47

48 Light incident on an anti-reflection coating. Air is at the upper boundary and glass at the lower boundary. for constructive interference for destructive interference

49 ©2004 by Pearson EducationFiguras 37-49

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51 PPhysicsCH37.pdf

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53 ©2004 by Pearson EducationFiguras 37-53

54 At a beach in Tel Aviv, Israel, plane water waves pass through two openings in a breakwall. Notice the diffraction effect—the waves exit the openings with circular wave fronts, as in Figure 37.1b. Notice also how the beach has been shaped by the circular wave fronts.


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