Questão 5
ITA 2011
(ITA 2011 - 2ª fase - Questão 5)
Um filme fino de sabão é sustentado verticalmente no ar por uma argola. A parte superior do filme aparece escura quando é observada por meio de luz branca refletida. Abaixo da parte escura aparecem bandas coloridas. A primeira banda tem cor vermelha ou azul? Justifique sua resposta.
Gabarito:
Resolução:
A parte inferior do filme é mais espessa que a parte superior (escura). A luz branca que chega até esse filme irá refratar dentro do mesmo, refletir na parede interna (perceba que dessa vez não ocorrerá inversão de fase) e refratar novamente para fora. Ao sair do filme, é que teremos a interferência entre o raio que vem de dentro da película e a luz branca que chega até ela.
Para que seja vista alguma cor a interferência deve ser construtiva . Como ocorre uma inversão de fase na luz refletida na superfície externa da pelócula, basta que a distância 2d percorrida dentro do filme seja igual a , onde n é um natural ímpar, assim, haverá concordância de fase entre a luz refletida e a refratada.
Conforme vamos descendo a película, o valor de d vai aumentando até que ocorra a igualdade , quando a cor y será vista (para n =1).
Como , a primeira cor a ser vista, dentre as duas, de cima pra baixo, será o azul.