Flashcard FC279523
Como varia o ângulo de difração de uma abertura fixa quando o comprimento de onda da luz aumenta?
Ótica
CEBRASPE (CESPE) · 2021
Como varia o ângulo de difração de uma abertura fixa quando o comprimento de onda da luz aumenta?
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Resposta
Aumenta: o ângulo de difração cresce aproximadamente proporcional a λ.
Explicação:
Para uma fenda simples: \(a\sin\theta=m\lambda\), então para o primeiro mínimo (\(m=1\)) \(\sin\theta\propto\lambda\).
Para uma abertura circular: \(\theta\approx1{,}22\,\lambda/D\).
Assim, mantendo a abertura fixa, maior \(\lambda\) implica maior \(\theta\).
Exemplo:
Considere um telescópio com abertura \(D=0{,}20\ \mathrm{m}\).
Para \(\lambda_1=500\ \mathrm{nm}\): \(\theta_1\approx\frac{1{,}22\cdot500\times10^{-9}}{0{,}20}=3{,}05\times10^{-6}\ \mathrm{rad}\approx0{,}63''\).
Para \(\lambda_2=1000\ \mathrm{nm}\): \(\theta_2\approx\frac{1{,}22\cdot1000\times10^{-9}}{0{,}20}=6{,}10\times10^{-6}\ \mathrm{rad}\approx1{,}26''\).
Logo, ao dobrar \(\lambda\) o ângulo de difração também dobra, reduzindo a resolução angular do sistema.
Explicação:
Para uma fenda simples: \(a\sin\theta=m\lambda\), então para o primeiro mínimo (\(m=1\)) \(\sin\theta\propto\lambda\).
Para uma abertura circular: \(\theta\approx1{,}22\,\lambda/D\).
Assim, mantendo a abertura fixa, maior \(\lambda\) implica maior \(\theta\).
Exemplo:
Considere um telescópio com abertura \(D=0{,}20\ \mathrm{m}\).
Para \(\lambda_1=500\ \mathrm{nm}\): \(\theta_1\approx\frac{1{,}22\cdot500\times10^{-9}}{0{,}20}=3{,}05\times10^{-6}\ \mathrm{rad}\approx0{,}63''\).
Para \(\lambda_2=1000\ \mathrm{nm}\): \(\theta_2\approx\frac{1{,}22\cdot1000\times10^{-9}}{0{,}20}=6{,}10\times10^{-6}\ \mathrm{rad}\approx1{,}26''\).
Logo, ao dobrar \(\lambda\) o ângulo de difração também dobra, reduzindo a resolução angular do sistema.
Veja como foi cobrado:
https://flashcardsconcursos.com.br/portal/flashcard/278479
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