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Questão 16

UNICAMP 2013
Física

(UNICAMP - 2013 - 2 fase - Questão 16)

O efeito de imagem tridimensional no cinema e nos televisores 3D é obtido quando se expõe cada olho a uma mesma imagem em duas posições ligeiramente diferentes. Um modo de se conseguir imagens distintas em cada olho é através do uso de óculos com filtros polarizadores.

a) Quando a luz é polarizada, as direções dos campos elétricos e magnéticos são bem definidas. A intensidade da luz polarizada que atravessa um filtro polarizador é dada por l = l_0 cos^2 	heta, onde l_0 é a intensidade da luz incidente e 	heta é o Ângulo entre o campo elétrico vec{E} e a direção de polarização do filtro. A intensidade luminosa, a uma distância d de uma fonte que emite luz polarizada, é dada por l_0 = frac{P_0}{4 pi d ^2}, em que P_0 é a potência da fonte. Sendo P_0 = 24 , W , calcule a intensidade luminosa que atravessa um polarizador que se encontra a d = 2 , m da fonte e para o qual 	heta = 60^{circ}.

b) Uma maneira de polarizar a luz é por reflexão. Quando uma luz não polarizada incide na interface entre dois meios de índices de refração diferentes com o ângulo de incidência 	heta_mathrm{B} , conhecido como ângulo de Brewster, a luz refletida é polarizada, como mostra a figura ao lado. Nessas condições, 	heta_ B + 	heta_ r = 90 ^{circ} , em que 	heta_ r é o ângulo do raio refratado. Sendo n1 = 1,0 o índice de refração do meio 1 e 	heta_B = 60^{circ} , calcule o índice de refração do meio 2.

Gabarito:

Resolução:

a) Das expressões dadas no enunciado:

I = frac{P_0}{4pi d^2}cos^2	heta.

I = frac{24}{4pi 2^2}cos^2(60^circ).

I = frac{24}{16pi }(frac{1}{2})^2

Assumindo pi = 3I = 0,125 W/m^2

b) Da lei de Snell: n_1sen(	heta_B) = n_2sen(	heta_r).

Da relação dada no enunciado: 	heta_B + 	heta_r = 90^circ.

Portanto, dado o valor do ângulo de incidência, encontramos o ângulo de refração igual a 30º.

n_1sen(60^circ) = n_2sen(30^circ).

Sendo n1 = 1, e das relações trigonométricas entre ângulos complementares:

n_2 = tg(60^circ) = sqrt3.

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