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11) (24) Em uma experiência de Young, a distância entre as fendas é 5,0 mm, e as fendas estão a 1,0 m da tela de observação. Duas figuras de interferência podem ser vistas na tela, uma produzida por uma luz com comprimento de onda de 480 nm e outra por uma luz com comprimento de onda de 600 nm. Qual é a distância na tela entre as franjas de terceira ordem (m = 3) das duas figuras de interferência?

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Exercícios Para o Aprendizado

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Para calcular a distância entre as franjas de terceira ordem (m = 3) das duas figuras de interferência, podemos usar a fórmula da posição das franjas de interferência em uma experiência de Young: \[ y_m = \frac{m \cdot \lambda \cdot L}{d} \] onde: - \( y_m \) é a posição da m-ésima franja na tela, - \( m \) é a ordem da franja (neste caso, 3), - \( \lambda \) é o comprimento de onda da luz, - \( L \) é a distância da fenda à tela (1,0 m), - \( d \) é a distância entre as fendas (5,0 mm = 0,005 m). Vamos calcular para cada comprimento de onda: 1. Para \( \lambda_1 = 480 \, \text{nm} = 480 \times 10^{-9} \, \text{m} \): \[ y_{3,480} = \frac{3 \cdot (480 \times 10^{-9}) \cdot 1}{0,005} = \frac{1,440 \times 10^{-6}}{0,005} = 0,288 \, \text{m} = 28,8 \, \text{cm} \] 2. Para \( \lambda_2 = 600 \, \text{nm} = 600 \times 10^{-9} \, \text{m} \): \[ y_{3,600} = \frac{3 \cdot (600 \times 10^{-9}) \cdot 1}{0,005} = \frac{1,800 \times 10^{-6}}{0,005} = 0,360 \, \text{m} = 36,0 \, \text{cm} \] Agora, para encontrar a distância entre as franjas de terceira ordem das duas figuras de interferência, subtraímos as posições: \[ \Delta y = y_{3,600} - y_{3,480} = 0,360 \, \text{m} - 0,288 \, \text{m} = 0,072 \, \text{m} = 7,2 \, \text{cm} \] Portanto, a distância na tela entre as franjas de terceira ordem das duas figuras de interferência é de 7,2 cm.

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