Em uma fibra óptica de vidro ( n=1,5 ) revestida de ar ( n=1,0 ), 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

Passo 1

O enunciado trata de uma fibra óptica de vidro com índice de refração interno n_1 = 1,5 e revestimento de ar com índice n_2 = 1,0. 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 \theta_c tal que para ângulos de incidência maiores ocorre reflexão total.

Passo 2

Pela lei de Snell, no limite da refração tangente temos
\sin(\theta_c) \;=\;\frac{n_2}{n_1}
Substituindo n_1 = 1,5 e n_2 = 1,0, vem
\sin(\theta_c) = \frac{1,0}{1,5} = \frac{2}{3}\approx 0,6667
Logo
\theta_c = \arcsin\bigl(\tfrac{2}{3}\bigr)\approx 41{,}8^\circ.

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 \theta_c.

Resposta

B) ângulo maior que o limite crítico

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