[...] Ele também brincou com chapas de vidro, montando uma placa plana em forma de sanduíche com uma lente esférica plano-convexa de leve curvatura. Refletindo um feixe de luz na superfície, ele contemplou um padrão hipnótico de espirais coloridas. Os anéis de Newton. “De acordo com a proximidade maior ou menor entre a lente e a placa de vidro, os círculos coloridos ficavam maiores ou menores, e, se elas são aproximadas mais e mais, surgem novos círculos no meio”. Levando o aparato para uma sala escura, ele o expôs a um raio azul emitido por um prisma. Dessa vez ele viu um alvo monocromático de círculos escuros e claros.
JOHNSON, George. O que é cor. In: JOHNSON, George. Os dez experimentos mais belos da ciência. São Paulo: Larousse, 2008. p. 45-58. Com adaptações.
O aparato e o resultado da experiência descritos acima e, pensados por Isaac Newton, podem ser vistos nas figuras a seguir.
Sabendo-se que entre a lente e a placa plana há uma delgada camada de ar perfeitamente transparente de espessura e, tal que, 0
e
d e considerando-se que a parcela da luz incidente é refletida na lente sem inversão de fase e que aquela parcela refletida na placa plana experimenta inversão de fase, analise os itens que se seguem.
I. Os anéis de Newton, escuros e claros, surgem por conta da interferência, destrutiva e construtiva, respectivamente, das ondas luminosas refletidas na lente e na placa plana.
II. O espaçamento entre os anéis de Newton seria o mesmo se, ao invés de luz monocromática azul, se utilizasse no experimento luz monocromática vermelha.
III. É correto inferir-se do enunciado que há inversão de fase na onda refletida quando esta, vindo de um meio encontra a superfície de separação com um outro meio mais refringente.
IV. Sabe-se que o raio
r dos anéis de Newton é determinado pela equação:
, onde N é um número inteiro e é o comprimento de onda da luz incidente. Deste modo, se o comprimento de onda da luz azul incidente no aparato citado no texto for 485 nm (1n = 10
-9), a distância R na figura dada for igual a 7 m e o diâmetro da lente esférica for 30 mm então, desprezando-se a parte fracionária do resultado, é correto afirmar que o número de anéis claros é igual a 66.
A alternativa que expressa corretamente a análise dos itens é:
