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Física

ITA 2022 (2ª fase) — Questão 6

O LIGO é um observatório de ondas gravitacionais baseado em interferômetros de Michelson-Morley. Considere um interferômetro no qual um feixe LASER monocromático de 300 nm é dividido em dois feixes que percorrem dois caminhos ópticos de 4,0 km. Quando uma onda gravitacional atravessa esse sistema com velocidade cc, o espaço-tempo é perturbado. Esse efeito pode ser aproximado como movimentos harmônicos simples do espelho 1 e do espelho 2 ao longo dos caminhos ópticos de seus respectivos feixes incidentes. Enquanto um comprimento de um braço do interferômetro contrai, o outro se dilata na mesma amplitude. Durante a passagem da onda gravitacional, o sinal medido no detector, originalmente igual a I0I_0, passa a descrever um comportamento como o representado no gráfico abaixo.

Interferômetro (fonte laser, divisor de feixes, espelhos 1 e 2, detector) e gráfico da intensidade oscilando entre I0 e 3I0/4, com máximos a cada 0,2 s

Faça o que se pede nos itens a seguir.

a) Determine o comprimento de onda da onda gravitacional detectada.

b) Qual a máxima variação do comprimento de cada braço do interferômetro?

✍️ Questão dissertativa

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