A figura mostra um sistema usado em um laboratório de física para demonstrar a difração de luz por uma fenda. A luz de um laser de comprimento de onda passa por uma fenda de largura , formada pelo espaço entre as extremidades de duas barras de comprimento . A outra extremidade de cada barra é mantida fixa. Depois de passar pela fenda, a luz incide em uma tela distante, na qual é observado um padrão de difração formado por regiões claras e escuras.
a) Dado que na tela são observados exatamente mínimos de intensidade luminosa em cada lado do máximo central de intensidade, determine o intervalo de valores da largura da fenda que são compatíveis com essa observação.
b) A temperatura do laboratório normalmente é mantida em por um aparelho de ar condicionado. Em um dia no qual o experimento foi realizado com o aparelho de ar condicionado desligado, observou-se na tela apenas mínimo de intensidade luminosa em cada lado do máximo central de intensidade, o que foi atribuído à dilatação térmica das barras. Sabendo que o coeficiente de dilatação linear das barras é , determine o intervalo de temperaturas do laboratório, no dia em que o aparelho de ar condicionado foi desligado, que são compatíveis com essa observação.
- comprimento de onda do laser: $\lambda = 532 \ nm$
- comprimento de cada barra a $24{,}0 \ ^{\circ}C : L = 50 \ cm$
- coeficiente de dilatação linear de cada barra: $\alpha = 10^{-7}\ ^{\circ} C^{-1}$.