Submódulo 4: Óptica: óptica geométrica e fenômenos da luz
Fenômenos ondulatórios: interferência, difração e aplicações
🎯 Fenômenos Ondulatórios: interferência, difração e aplicações
A luz pode se comportar como onda, produzindo efeitos que não só dependem da intensidade mas também da fase das ondas. A interferência ocorre quando duas fontes coerentes se encontram, gerando zonas de reforço (interferência construtiva) e zonas de anulamento (interferência destrutiva). Um exemplo clássico é o padrão de franjas observado na dupla fenda de Young, que revela o comportamento ondulatório da luz. (1)
Por outro lado, a difração é o espalhamento de frente de onda através de fendas, obstacles ou aberturas, que resulta em padrões de intensidade variáveis na tela. Difração pode ocorrer com fenda simples, fenda dupla e redes de difração; o tamanho da fenda em relação ao comprimento de onda determina a visibilidade das franjas. (2)
Em termos práticos, as perúncas de difração são usadas em holografia, sensores digitais, microscópios eletrônicos e fibras ópticas. As aplicações mostram que a fórmula de difração e as condições de interferência são ferramentas para entender a estrutura da luz no cotidiano. (3)
Para a ENEM, vale treinar a leitura de gráficos de intensidade, comparações entre objetos de difração e as condições experimentais que geram franjas.
🧠 Exercício Direcionado: Um feixe monocromático de 550 nm passa por uma fenda de largura a = 0,20 mm e se projeta a uma distância L = 2,0 m. Usando difração por fenda simples, estime a posição do primeiro máximo de franjas à vista da tela (para m = 1).
Fórmula aproximada: y_m ≈ m λ L / a. Resposta: y_1 ≈ (1)(2) & equals; aproximadamente 5,5 mm.
💡 Curiosidade: A difração também explica o halo ao redor de luas cheias (é) e o formato de difrações em redes de difração usados em espectrómetros modernos.