Quantas franjas claras aparecem entre os primeiros mínimos da envoltória de difração à direita e à esquerda do máximo central em uma figura de difração de dupla fenda se λ = 550 n m, d = 0,150 m m e a = 30,0 μ m?Qual é a razão entre as intensidades da terceira franja clara e da franja central?Ver solução completa Show
Em um experimento de dupla fenda, a separação entre as fendas é 2,0 m m e dois comprimentos de onda, 750 n m e 900 n m, iluminam as fendas ao mesmo tempo. Uma tela é colocada a 2,0 m das fendas. A qual distância do máximo central uma franja clara de um padrão irá coincidir pela primeira vez com a do outro padrão?A) 1,5 m mB) 3,0 m mC) 4,5 m mD) 6,0 m mE) 9,0 m mVer solução completaA experiência de Young provou que a luz era uma onda, porque os fenômenos da difração e da interferência, por ele descobertos, eram características exclusivamente ondulatórias. De acordo com TORRES (2013), em 1801, o experimento de Young, a luz solar incidia sobre uma tela opaca, na qual havia duas fendas estreitas, como na FIGURA 07. FIGURA 08 - FEIXE LUMINOSO ATRAVESSANDO UM ANTEPARO COM DUAS FENDAS  Disponível em: <http://abyss.uoregon.edu/~js/21st_century_science/lectures/lec13.html>. Ao contrário do que esperava, ao invés de observar o surgimento de apenas 2 linhas brilhantes, Young observou uma série de linhas brilhantes, com intensidades variáveis, resultado que era condizente com o comportamento ondulatório da luz e com o fenômeno da interferência de ondas, como podemos observar na FIGURA 08: FIGURA 09 - FORMAÇÃO DE UM PERFIL DE INTERFERÊNCIA EM UM ANTEPARO Disponível em: <http://abyss.uoregon.edu/~js/21st_century_science/lectures/lec13.html>. Considere agora uma fonte luminosa emitindo um feixe luminoso em um anteparo com apenas uma fenda, como na FIGURA 09. FIGURA 10 - FEIXE LUMINOSO ATRAVESSANDO UM ANTEPARO COM UMA FENDA
Disponível em: <http://www.kshitij-iitjee.com/Young%E2%80%99s-double-slit-experiment>. Adaptado pelo autor. Após passar pela primeira fenda, a luz sofre DIFRAÇÃO e nesse momento, um novo anteparo é posto diante dela, como podemos observar na FIGURA 10. FIGURA 11 - PERFIL DE INTERFERÊNCIA FORMADO NO ANTEPARO, INDICANDO QUANDO OCORRE IC (max) E QUANDO OCORRE ID (min) O que Young esperava? Que logo atrás do 2º anteparo não chegaria nenhuma luz, já que naquele momento, a teoria corpuscular da luz ainda era a mais aceita. Para sua surpresa, o que se formou logo atrás do anteparo foi algo próximo com a FIGURA 11. FIGURA 12 - FOTO DAS FRANJAS DE INTERFERÊNCIA FORMADO EM UM ANTEPARO Disponível em: <http://www.kshitij-iitjee.com/Young%E2%80%99s-double-slit-experiment>. Esse experimento deixou evidente a natureza ondulatória da luz e possibilitou explicar de maneira mais adequada o fenômeno da interferência de ondas. VÍDEO 01 - EXPERIMENTO DE YOUNG
Para que serve a dupla fenda?O experimento da dupla fenda é um dos mais conhecidos na área da Física. Nele, partículas são emitidas na direção de uma anteparo (barreira), onde foi feito uma dupla fenda (fendas vizinhas e verticais), atrás deste anteparo há um detector captando a chegada de cada partícula que passa pelas fendas.
Por que é necessário usar fendas estreitas para ver o padrão de interferência no experimento de Young?Em se tratando de ondas luminosas, não se consegue mostrar apenas as franjas de interferência na experiência de Young, uma vez que é muito difícil fazer fendas muito estreitas (isto é, a ~ ) e com isto atenuar a modulação na intensidade das franjas de tal forma que elas tenham a mesma intensidade ao longo da direção x ...
O que prova o experimento da dupla fenda?A experiência da dupla fenda prova inequivocamente a chamada mecânica quântica, ou ondulatória, que deve basear-se em noções essencialmente diferentes da mecânica clássica. Pois na quântica não existe o conceito de trajetória da partícula.
Qual o objetivo de experimento de Young dupla fenda?Esse experimento permitiu que Young entendesse melhor a difração e a interferência, interpretando a simetria das franjas e a variação da intensidade da luz nelas obtida (figura abaixo).
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No experimento de young, são usadas duas fendas, em vez de uma, porque é necessário:
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