Corso di Fisica 4
II prova in itinere 28/04/2008
COGNOME………………...
NOME………….....………..
Esercizi numerici
1) Una luce monocromatica con 0 = 500 nm proveniente da una sorgente puntiforme S, sull’asse ottico
di una configurazione per interferenza alla Young, incide sulle fenditure distanti fra di loro D = 0.2 mm
su un diaframma situata a distanza L = 1m da S. Calcolare la minima distanza x dall’asse del punto S’ nel
quale occorre spostare la sorgente per avere una frangia scura in O al centro della schermo (per x e per
ogni angolo si usi l’approssimazione tgθ  sinθ  θ)
S’
x
D
S
O
L
2) Nella configurazione per interferenza alla Young dell’esercizio 1), con S ancora sull’asse, si calcoli il
valore W della larghezza delle fenditure affinché sullo schermo situato a distanza H = 2 m si abbia una
sovrapposizione delle figura delle fenditure tale che il minimo di intensità di una sia situato sul massimo
dell’altra (per ogni angolo si usi l’approssimazione tgθ  sinθ  θ).
H
3) Un sottile film di materiale polimerico trasparente con indice di rifrazione n = 1.25 presenta massimi
di riflessione a incidenza normale in aria per 1 = 400 nm e 2 = 560 nm. Calcolare lo spessore minimo
t del film.
Quesiti (MAX 30 parole)
A) Una lastra di polimero colorato spessa 5 mm lascia passare il 5 % della luce verde e il 20% della luce
rossa che la attraversa. Trascurando la riflessione, quanto vale il coefficiente di assorbimento del
polimero e l’assorbanza della lastra per i due colori?
B) Cosa è il lumen?
C) Quale unico fenomeno di interferenza si può osservare con la luce del sole?
D) Quali sono le differenze fra lo scattering di Mie e quello di Rayleigh?
E) Che colore prevalente e che polarizzazione si vedrà guardando
verso il mezzo diffondente lungo la bisettrice nel piano yz?
x
mezzo Rayleigh
luce bianca non
polarizzata
z
k
y
Soluzioni
Con la sorgente in S’ la differenza di cammino geometrico fra i raggi che
arrivano alle due fenditure sarà:
1)
s  Dsin θ  D  θ 
x
λ

L
2
S’
x
D
S
Per avere un minimo in O dovrà essere:
D
2)
x
λ

L
2

x 
λL
 1.25 10-3 m
2D
dalla teoria della diffrazione, per il minimo di una delle figure di diffrazione
deve essere:
Htg  0  Hsin  0  H
3)
λ
 D
W
 W  H
λ
 5 10-3 m
D
dalla legge dell'interferenza a incidenza quasi normale su lamine sottili:
λ 0 ( I max ) 
4nd
(2m  1)
m  0, 1, 2, 3, .....
si ottiene:
t1 
λ1 (2m  1)
 (2m  1)  80 
4n
t2 
80,
λ 2 (2m  1)
 (2m  1) 112 
4n
Da cui, il minimo valore comune è: t
240, 400, 560, 720 .....nm
112,
 560 nm
336, 560, 784 .....nm