Física — Óptica e Ondas Múltipla Escolha

Um raio de luz monocromática parte de um determinado ponto. Os raios refletidos a partir de diferentes centros estão separados a uma distância de 5,40 m. Existe um anteparo no qual são projetadas as imagens. Determine o comprimento de onda da luz.

Um raio de luz monocromática parte de um determinado ponto. Os raios refletidos a partir de diferentes centros estão separados a uma distância de 5,40 m. Existe um anteparo no qual são projetadas as imagens. Determine o comprimento de onda da luz.

  1. 600 nm
  2. 500 nm
  3. 400 nm
  4. 300 nm

Resolução completa

Explicação passo a passo

B
Alternativa B

Alternativa B

Este problema envolve o fenômeno de interferência luminosa, especificamente o experimento de Young com duas fendas. Para encontrar o comprimento de onda, utilizamos a fórmula que relaciona a posição das franjas com os parâmetros geométricos do sistema.

## Fórmulas Utilizadas

A distância entre duas franjas claras consecutivas (\Delta y) é dada por:

\Delta y = \frac{\lambda \cdot D}{d}

Onde:

  • \Delta y = Distância entre franjas (espaçamento)
  • \lambda = Comprimento de onda da luz
  • D = Distância das fendas ao anteparo
  • d = Distância entre as fendas

## Análise dos Dados

Primeiramente, devemos converter todas as unidades para o Sistema Internacional (metro):

  • Distância entre fendas (d): $1,2 \text{ mm} = 1,2 \times 10^{-3} \text{ m}$
  • Distância ao anteparo (D): $5,40 \text{ m}$
  • Distância entre franjas (\Delta y): $2,25 \text{ mm} = 2,25 \times 10^{-3} \text{ m}$

Isolando o comprimento de onda (\lambda) na fórmula original:

\lambda = \frac{\Delta y \cdot d}{D}

## Cálculo

Substituindo os valores numéricos:

\lambda = \frac{(2,25 \times 10^{-3} \text{ m}) \cdot (1,2 \times 10^{-3} \text{ m})}{5,40 \text{ m}}

Calculando o numerador:
2,25 \cdot 1,2 = 2,7
2,7 \times 10^{-6} \text{ m}^2

Dividindo pelo denominador:
\lambda = \frac{2,7 \times 10^{-6}}{5,40}
\lambda = 0,5 \times 10^{-6} \text{ m}

Convertendo para nanômetros ($1 \text{ nm} = 10^{-9} \text{ m}$):
\lambda = 500 \times 10^{-9} \text{ m} = 500 \text{ nm}

O resultado indica que a luz possui um comprimento de onda de 500 nm, correspondente à cor verde no espectro visível.

Alternativa B.

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