Difração e Interferência: perguntas conceituais
1. Fica no sol e observe a sua sombra. As bordas da sombra são difusas. É um efeito de difração?
2. O "princípio de Huygens" se aplica a todas as ondas (mecânicas, em água, de luz, etc.)?
3. Dê um exemplo de um fenômeno facilmente observável fora do laboratório, mas que deve ser explicado pela natureza ondular da luz.
4. A equação
para o ângulo das franjas de interferência atrás de fendas duplas não pode ser válida para qualquer valor de 
e não pode ter um número infinito de franjas. Calcule qual é o valor que possivelmente pode ter.5. A experiência de fenda dupla de Young "quebra" um feixe luz (melhor, uma onda incidente) em duas e a interferência atrás das fendas é observada. O efeito de interferência poderia ser observada por meio de duas lâmpadas, ou dois lasers? Se não, porque não?
6. Veja no lado esquerda da figura três padrões de interferência, cada um correspondendo às fendas no lado direita.
crédito da imagem: Light and Matter, Benjamin Crowell, licenciado sob CC-BY-SA)
Duas das padrões de interferência são fotos verdadeiros, e uma é uma simulação (não é uma foto de verdade).
- Qual das padrões não é o resultado de uma experimento de verdade? Justifique sua resposta.
- Observe que o padrão 1 é uma combinação de 2 e 3. Descreva o que aconteceria se cobrir uma das fendas do padrão 1.
7. Discute as razões físicas porque é impossível para bactérias evoluir olhos que formam imagens usando luz visível (para humanos).
8.
crédito da imagem: Light and Matter, Benjamin Crowell, licenciado sob CC-BY-SA)
Veja na imagem acima uma imagem de estrelas feito com um telescópio. As imagens das estrelas não são pontos perfeitos, mas demonstram os efeitos de difração devido à diâmetro finito da boca do telescópio, como podemos mostrar. Calcule o diâmetro do padrão de interferência devido a uma abertura circular com diâmetro
de 10 m (um dos telescópios maiores que existem) e luz com 
m usando a fórmula 
. Compare este ângulo com o tamanho angular de uma estrela de diâmetro 
m visto numa distância de 
. O que conclui?9. Porque não é possível fazer um feixe de luz perfeitamente colimada, como neste desenho esquemático? Porque não adianta corrigir qualquer desvio com lentes, espelhos ou outros elementos óticos?
Neste contexto é interessante contemplar estas duas figuras (crédito: OpenStax College Physics) que comparando o conceito de "ponto focal" no modelo da óptica geométrica e no modelo de óptica física (ondular).
10. Porque é muito mais difícil (e na prática não conseguimos) de ver franjas de interferência num pedaço de vidro de milímetros ou centímetros de espessura? Ou, formulado de outra maneira: porque somente observamos os efeitos de "interferência de filme fino" para filmes de no máximo 10, ou 100 comprimentos de onda?