1. Frank D. Drake, um investigador do programa SETI (Search for Extra-Terrestrial Intelligence, ou seja, Busca de Inteligência Extraterrestre), disse uma vez que o grande radiotelescópio de Arecibo, Porto Rico “é capaz de detectar um sinal que deposita em toda a superfície da Terra uma potência de apenas um picowatt”. (a) Qual a potência que a antena do radiotelescópio de Arecibo receberia de um sinal como este ? O diâmetro da antena é 300m. (b) Qual teria que ser a potência de uma fonte no centro de nossa galáxia para que um sinal com esta potência chegasse a Terra? O centro da galáxia fica a 2,2 x 104 anos-luz de distância. Suponha que a fonte irradia uniformemente em todas as direções.
2. Em uma onda de rádio plana, o valor máximo do campo elétrico é 5,00 V/m. Calcule (a) o valor máximo do campo magnético e (b) a intensidade da onda.
3. Uma onda eletromagnética plana, com um comprimento de onda de 3,0 m, se propaga no vácuo, no sentido positivo do eixo x, com o campo elétrico E, cuja amplitude é de 300 V/m, paralelo ao eixo y. (a) Qual é a freqüência f da onda? (b) Quais são a direção e a amplitude do campo magnético associado a onda? (c) Quais são os valores de k e w se E=Em sen(kx-wt)? (d) Qual é o fluxo médio de energia, em W/m2, associado a esta onda? (e) Se a onda incide em uma placa perfeitamente refletora com uma área de 2,0 m2, a que taxa o momento é transferido a placa e qual é a pressão exercida pela radiação sobre a placa?
4. (a) Quanto tempo um sinal de rádio leva para percorrer os 150 km que separam o transmissor de uma antena receptora? (b) Só podemos ver a Lua porque ela reflete a luz solar. Quando observamos a lua cheia, qual é o intervalo decorrido entre o instante em que a luz deixa o Sol e o instante em que atinge nossa retina? As distâncias entre a Terra e a Lua e o Sol são 3,8 x 105 km e 1,5 x 108 km, respectivamente. (c) Quanto tempo um sinal de rádio leva para fazer uma viagem de ida e volta entre a Terra e uma espaçonave em órbita em torno de Saturno, a 1,3 x 109 km de distância? (d) Acredita-se que a nebulosa do Caranguejo, que está a aproximadamente 6500 anos-luz da Terra, seja o resultado da explosão de uma supernova que foi registrada por astrônomos chineses em 1054 d.C. Em que ano, aproximadamente, a explosão ocorreu?
5. Um avião que se encontra a uma distância de 10 km de um transmissor de rádio recebe um sinal com uma intensidade de 10 μW/m2. Calcule (a) a amplitude do campo elétrico na posição do avião devido a este sinal, (b) a amplitude do campo magnético na posição do avião e (c) a potência do transmissor, supondo que ele irradia uniformemente em todas as direções.
6. Na figura abaixo, um feixe de luz não-polarizada, com uma intensidade de 43 W/m2, atravessa um sistema composto por dois filtros polarizadores cujas direções fazem ângulos θ1=70° e θ2=90° com o eixo y. Qual é a intensidade da luz transmitida pelo sistema?
7. Na figura abaixo, um feixe de luz inicialmente não-polarizada atravessa três filtros polarizadores cujas direções de polarização fazem ângulos de θ1=40°, θ2=20° e θ3=40° com a direção do eixo y. Que porcentagem da intensidade inicial da luz é trasmitida pelo conjunto? (Sugestão: preste atenção nos ângulos.)
8. Um raio de luz que se propaga inicialmente no vácuo incide na superfície de uma placa de vidro. No vácuo, o raio faz um ângulo de 32,0° com a normal à superfície, enquanto no vidro faz uma ângulo de 21,0° com a normal. Qual é o índice de refração do vidro?
9. Na figura abaixo a luz incide, fazendo um ângulo θ1=40,1° com a normal, na interface de dois materiais transparentes. Parte da luz atravessa as outras três camadas transparentes e parte é refletida para cima e escapa para o ar. Se n1=1,30, n2=1,40, n3=1,32 e n4=1,45, determine o valor de (a) de θ5; (b) de θ4.
10. Um raio de luz que está se propagando na água (índice de refração 1,33) incide em uma placa de vidro cujo índice de refração é 1,53. Para que ângulo de incidência a luz é refletida é totalmente polarizada?
Bem que podia ter a solução
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