Considere um raio de luz que é emitido no vácuo e é refratado por um meio de índice de refração n.
Calcule o ângulo crítico do meio com índice n.
Calcule o ângulo crítico do meio com índice n.
Passo 1
Beleza, o enunciado diz: “Um raio de luz sai do vácuo e entra num meio de índice de refração
. Calcule o ângulo crítico desse meio.”
Conteúdo: óptica geométrica (lei de Snell e reflexão total interna).
O que a gente vai usar:
Conteúdo: óptica geométrica (lei de Snell e reflexão total interna).
O que a gente vai usar:
- A lei de Snell (
). - A definição de ângulo crítico: é o maior ângulo de incidência no meio mais refrativo (índice maior) para o qual ainda sai um raio refratado no meio menos refrativo (aqui, o vácuo).
Passo 2
Primeiro, lembra a lei de Snell na boa:
Aqui, quando pensamos em ângulo crítico, o “meio mais refrativo” tem índice
e o vácuo
. A gente faz a luz sair do meio
para o vácuo.
Passo 3
No ângulo crítico
, o raio refratado vai raspar a superfície, ou seja,
. Como
, a lei de Snell vira:
Então é só isolar
:
E daí tiramos
por arco-seno: