Em uma fibra óptica de vidro (
) revestida de ar (
), a condição de funcionamento exige que o raio incidente na parede interna tenha:
A) incidência normal
B) ângulo maior que o limite crítico
C) ângulo menor que o limite crítico
D) incidência rasante
E) reflexão parcial
A) incidência normal
B) ângulo maior que o limite crítico
C) ângulo menor que o limite crítico
D) incidência rasante
E) reflexão parcial
Passo 1
O enunciado trata de uma fibra óptica de vidro com índice de refração interno
e revestimento de ar com índice
. O conteúdo é reflexão total interna, que é o mecanismo que faz a luz ficar “presa” dentro da fibra. Para resolver, precisamos calcular o ângulo crítico
tal que para ângulos de incidência maiores ocorre reflexão total.
Passo 2
Pela lei de Snell, no limite da refração tangente temos
Substituindo
e
, vem
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Passo 3
Para que haja reflexão total interna — condição necessária para a luz se propagar pela fibra sem escapar — o ângulo de incidência na interface vidro–ar deve ser maior que
.
Resposta
B) ângulo maior que o limite crítico