Lista9 Fotonica Difracao GABARITO

1
LISTA 8
 Difração de fenda única.
1) Um feixe laser colimado com  = 550 nm incide em uma fenda estreita. Numa tela
situada a 5 m observa-se um padrão de difração, sendo que a distância do primeiro
mínimo ao máximo brilhante central é de 30 mm. Qual é a largura da fenda? Re: 92 m
2) Um feixe de luz colimado de comprimento de onda  = 633 nm incide normalmente

em uma fenda de largura 0.5 mm. Uma lente de distância focal 50 cm, colocada
imediatamente após a fenda, focaliza a luz difratada em uma tela colocada no plano focal
da lente. Calcule a distância do primeiro mínimo de irradiância com relação ao centro do
padrão de difração (máximo central). Re: y = 633 m
2
3) Um feixe colimado de luz branca incide normalmente em uma fenda. Para qual
comprimento de onda, o 4º mínimo de irradiância coincide com o 3º mínimo para a luz
vermelha  = 650 nm? Re:  = 488 nm
 Difração de fenda dupla.

4) Em um experimento de difração de fenda dupla, observa-se que o quarto máximo de
difração está faltando. Determine a razão entre a largura e distância entre as fendas ( b h ).
Re: b/h = 1/4
3
5) Em um experimento de difração de fenda dupla, o comprimento de onda da fonte

luminosa  = 405 nm, a separação entre as fendas h = 19.44 m e a largura das fendas b =
4.050 m. Quantas ordens de difração existem dentro do envelope central determinado
pela largura das fendas? Re: 9 ordens
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 Redes de difração.
6) Um feixe laser colimado incide perpendicularmente sobre uma rede de difração que
tem 500 linhas por mm. Em um anteparo colocado a 1 m da rede, o máximo central e o de
primeira ordem estão separados por 30 cm. Determinar o comprimento de onda do laser.
Re:  = 575 nm
5
7) Um feixe laser colimado incide sobre uma rede de difração que tem 5000 linhas por
cm. Em um anteparo colocado a 1 m da rede, o máximo central e o de segunda ordem
estão separados por 40 cm. Determinar o comprimento de onda do laser. Re:  = 370 nm
8) Um feixe laser colimado com  = 532 nm incide em uma rede de difração. Em um

anteparo colocado a 1 m da rede, o máximo central e o de primeira ordem estão separados
por 30 cm. Determine o número de linhas/mm dessa rede. Re: N = 539 linhas/mm
6
9) Uma rede de difração tem 200 linhas/mm. Luz consistindo de uma faixa contínua de
comprimentos de onda entre 550 nm e 700 nm incide perpendicularmente na rede. a) Qual
é a mais baixa ordem de difração que sofre sobreposição por outra ordem? b) Qual é a
mais alta ordem para a qual o espectro completo está presente?
Re: a) 4ª ordem ; b) 7ª ordem
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10) Considere a difração produzida por um “compact disk” (CD), como ilustra a figura
abaixo. O disco é iluminado em incidência normal por um feixe laser de comprimento de
onda 633 nm. A distância do disco à tela de observação é D = 30 cm e a altura do ponto
luminoso correspondente à primeira ordem de difração é y1 = 12.9 cm. Determine o
número de linhas/mm do CD. Re: 625 linhas/mm
y
O ângulo da primeira ordem de difração   arctan = 23.3º.
D
Equação da rede: p  h sin  p .
Para 1ª. ordem (p = 1):   h sin   h   sin   1.60 m = 1.60103 mm

O número de linhas/mm: 1/h = 625 linhas/mm
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 Difração por uma abertura circular. Critério de

Rayleigh.
11) O “Gran Telescópio Canarias” (grantecan ou GTC) tem um espelho de 508 cm de
raio. a) Qual a distância que devem ficar dois objetos na superfície da lua para serem
observados pelo telescópio segundo o critério de Rayleigh? b) Calcular essa distância se
os objetos fossem observados apenas com o olho. Considere  = 500 nm; Distância
Terra–Lua: 384.400 km; Diâmetro do olho: 4 mm. Re: a) 23 m ; b) 58.6 km
12) Uma antena circular de radar em um navio tem um diâmetro de 2,10 m e irradia numa
frequência de 15 GHz. Outros dois barcos estão localizados a 9 km do navio. Qual a
mínima separação entre eles na qual ainda serão detectados como dois corpos separados
pelo radar? Re: 105 m
A frequência  = 15 GHz    c    2 cm

(    )   .   = 1.16102 rad
D
d min  l   105 m

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2) Um feixe de luz colimado de comprimento de onda  = 633 nm incide normalmente

 Difração de fenda dupla.

5) Em um experimento de difração de fenda dupla, o comprimento de onda da fonte

8) Um feixe laser colimado com  = 532 nm incide em uma rede de difração. Em um

Para 1ª. ordem (p = 1):   h sin   h   sin   1.60 m = 1.60103 mm

 Difração por uma abertura circular. Critério de

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