Um estudante está medindo o óndice de refração de um material sólido observando a polarização da luz refletida de sua superfície. Ele afirma que quando um feixe de luz é projetado do ar para a superfície do material formando um ângulo de incidência de 42^circ, a luz refletida é totalmente polarizada paralelamente à superffcie. Este resultado é possível? Por quê?

Passo 1

Então, o enunciado diz que um estudante joga um feixe de luz do ar (índice de refração ) sobre um material sólido e afirma que, para ângulo de incidência de , a luz refletida sai totalmente polarizada paralelamente à superfície.
Matéria: Óptica – polarização de Fresnel e ângulo de Brewster.
O que precisamos: saber a condição para reflexão totalmente polarizada (ângulo de Brewster) e relacionar isso ao índice de refração do material.

Passo 2

Teoria na prática:
  1. Quando a luz incide no ângulo de Brewster tan thetaB ;=;n2n1 , o componente de polarização paralelo ao plano de incidência (chamado -polarizado) não reflete nada. A reflexão fica 100% no componente perpendicular ( -polarizado), que é paralelo à superfície.
  2. A fórmula do ângulo de Brewster entre dois meios de índices (ar) e (material) é

Passo 3

Aplicando ao caso:
n2 ;=; n1 ,tanthetaB ;=; 1 ,times, tan(42^circ) ;approx; 0,90 (ar), . Então
Mas um sólido “normal” tem índice de refração maior que 1. Aqui deu , o que não faz sentido para materiais transparentes comuns no ar.

Resposta

Não é possível: para ter luz refletida totalmente polarizada paralelo à superfície o ângulo deveria ser o de Brewster, e esse implicaria num índice , o que não ocorre em um sólido normal.

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