ITA 2014 — questão 6 de Física

Enunciado em texto

Constantes dadas na prova (símbolos adotados nesta prova): $g$: módulo da gravidade na superfície da Terra. $G$: constante gravitacional universal. $c$: velocidade da luz no vácuo. $\hbar$: constante de Planck reduzida.

A figura mostra um interferômetro de Michelson adaptado para determinar o índice de refração do ar. As características do padrão de interferência dos dois feixes incidentes no anteparo dependem da diferença de fase entre eles, neste caso, influenciada pela cápsula contendo ar. Reduzindo a pressão na cápsula de 1 atm até zero (vácuo), nota-se que a ordem das franjas de interferências sofre um deslocamento de $N$, ou seja, a franja de ordem 0 passa a ocupar o lugar da de ordem $N$, a franja de ordem 1 ocupa o lugar da de ordem $N + 1$, e assim sucessivamente. Sendo $d$ a espessura da cápsula e $\lambda$ o comprimento de onda da luz no vácuo, o índice de refração do ar é igual a

[Figura: um laser à esquerda envia um feixe horizontal até um divisor de feixe inclinado no centro. Parte do feixe segue para a direita, atravessa uma cápsula de espessura $d$ e chega ao espelho 1, que o devolve pelo mesmo caminho; outra parte desce até o espelho 2 e volta. Os dois feixes de retorno se juntam no divisor e sobem até o anteparo, no alto.]

A) $N\lambda/d$.

B) $N\lambda/(2d)$.

C) $1 + N\lambda/d$.

D) $1 + N\lambda/(2d)$.

E) $1 - N\lambda/d$.

(Enunciado e figura: Vestibular ITA 2014, prova de Física — ITA.)

Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem ao Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA).