No experimento denominado “anéis de Newton”, um feixe de raios luminosos incide sobre uma lente plana convexa que se encontra apoiada sobre uma lâmina de vidro, como mostra a figura. O aparecimento de franjas circulares de interferência, conhecidas como anéis de Newton, está associado à camada de ar, de espessura $d$ variável, existente entre a lente e a lâmina. 

Qual deve ser a distância $d$ entre a lente e a lâmina de vidro correspondente à circunferência do quarto anel escuro ao redor do ponto escuro central? (Considere $\lambda$ o comprimento de onda da luz utilizada).


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Nicholas Admin 02/09/2021 19:47
No experimento, quando um raio luminoso chega à superfície da lente convexa com direção vertical, parte dos fótons incidentes são refletidos (novo raio $A$) e parte dos fótons (novo raio $B$) são refratados. O raio $A$ refletido não sofre inversão de fase, uma vez que a luz passa da lente para o ar - isto é - vai de um meio mais refringente para um meio menos refringente. Já o raio $B$ refletido sofrerá inversão de fase, uma vez que após ser refletida pelo vidro, a luz passa do ar para a lente - isto é - vai de um meio menos refringente para um meio mais refringente. Assim, começando com o centro $(m=0)$, para o $m$-ésimo anel escuro, deve haver uma interferência destrutiva entre os feixes $A$ e $B$. Para tanto, a distância $2d$ de ida e volta entre a lâmina e o anel deve ser um múltiplo do comprimento de onda $\lambda$, assegurando a interferência com total inversão de fase $(180^{\circ})$. Portanto, para o 4º anel:$$2d=4\lambda\Rightarrow\boxed{d=2\lambda}\quad\text{Gab. E)}$$Qualquer dúvida, basta escrever um comentário abaixo. Bons estudos!
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