Considere um raio de luz que é emitido no vácuo e é refratado por um meio de índice de refração n.
Suponha que no meio com índice de refração n a luz caminha a
. Se o ângulo de incidência é
, qual o ângulo de refração? Considere a velocidade da luz
.
Suponha que no meio com índice de refração n a luz caminha a
Passo 1
Beleza, então o enunciado diz: um raio de luz sai do vácuo (índice de refração 1) e entra num meio em que a velocidade da luz é
. No vácuo a luz anda a
. O ângulo de incidência é
e a gente quer achar o ângulo de refração dentro do meio.
Conteúdo: índice de refração e Lei de Snell. Vamos precisar
Conteúdo: índice de refração e Lei de Snell. Vamos precisar
- calcular o índice de refração
desse meio usando a relação ; - aplicar a Lei de Snell,
; - isolar
e obter o valor.
Passo 2
Primeiro a teoria do índice de refração:
O índice de refração de um meio é definido como
O índice de refração
No nosso caso
e
, então
Passo 3
Agora a Lei de Snell (que vem da conservação de fase da onda na fronteira):
Aqui
(vácuo),
, e
. Substituindo,
Passo 4
Calculemos
e depois isolamos
:
logo
Pra achar o ângulo a gente faz
Resposta
O ângulo de refração vale aproximadamente
.