Parte:
- Posicionar o laser, variando o ângulo de incidência de
em
. Para cada ângulo de incidência, registre o ângulo de refração correspondente na tabela abaixo. Em seguida, calcule e preencha os valores Sen i; Sen r e Sen i / Sen r
Passo 1
O enunciado pede o seguinte, e estas são as informações explicitamente fornecidas:
- Posicionar um laser e variar o ângulo de incidência a cada
, registrando para cada ângulo de incidência o ângulo de refração correspondente na tabela. - Em seguida, para cada linha da tabela, calcular e preencher os valores
, e .
Informações que deveriam estar na tabela mas não foram fornecidas aqui:
- Os ângulos de refração medidos para cada ângulo de incidência (esses valores são necessários para calcular
e a razão ).
Passo 2
Princípio físico e fórmula que vamos usar (a “ferramenta” da resolução).
- A lei de Snell:
Explique cada símbolo:
-
é o índice de refração do meio de onde o raio vem (normalmente o ar; se for ar, use ). -
é o índice de refração do segundo meio (por exemplo, vidro, água). -
é o ângulo de incidência (medido em graus, entre o raio incidente e a normal). -
é o ângulo de refração (medido em graus, entre o raio refratado e a normal).
Da lei de Snell obtemos a relação útil para a tabela:
Logo, a razão
é constante para o mesmo par de meios (se
e
não mudarem) e, se
, a razão aproxima o índice
.
Passo 3
Como calcular
dos ângulos (sem pular etapas).
- Métodos práticos: (a) usar uma calculadora científica; (b) usar uma tabela de senos impressa; (c) para alguns ângulos notáveis usar valores exatos conhecidos.
- Aqui estão os valores de
para ângulos em passos de (úteis para preencher a tabela rapidamente). Todos os valores arredondados com 5 casas decimais e usando vírgula como separador decimal:
- Se o ângulo de refração
não for múltiplo exato de , use uma tabela maior ou calculadora; escreva sempre com 4–5 casas significativas para não perder precisão.
Passo 4
Passo a passo operacional para preencher uma linha da tabela (faça isso para cada ângulo de incidência):
- Anote o ângulo de incidência
(por exemplo ). - Registre o ângulo de refração medido
(valor experimental obtido no laboratório). - Calcule
: se for um dos ângulos da lista do Passo 3, copie o valor; senão, calcule com a calculadora/tabela. - Calcule
: use tabela ou calculadora. - Calcule a razão
dividindo os números obtidos no passo 3 e 4. - Arredonde cada valor com coerência (por exemplo, 4 ou 5 casas decimais para
e 3 casas decimais para a razão), e registre na tabela.
Exemplo do esquema de preenchimento (sem números experimentais):
- Coluna 1:
(por exemplo ) - Coluna 2:
(valor medido, p.ex. ) - Coluna 3:
(copiado do Passo 3: ) - Coluna 4:
(calcular) - Coluna 5:
(calcular divisão)
Passo 5
Exemplo numérico completo (hipotético) — serve como “modelo” para você reproduzir com os seus dados reais.
- Suponha que, para
, você mediu . (Este é hipotético — substitua pelo seu valor experimental.) - Calcule
e :
- Calcule a razão:
- Interpretação: se o meio de origem for ar (
), então — valor típico de alguns vidros. Esse é o procedimento exato a aplicar para cada linha da sua tabela.
Passo 6
Dicas práticas e cautelas para a prova e para o relatório:
- Meça
com cuidado: alinhe a normal corretamente e leia o ângulo na mesma escala do goniômetro. - Evite ângulos muito pequenos ou muito próximos de
(erros de leitura e aproximações num alcance pequeno de variação dos senos). - Consistência: se suspeitar que um ponto experimental deu errado, repita a medição naquele ângulo.
- Consolidação dos resultados: calcule a média da razão
para todas as linhas e o desvio padrão para estimar a incerteza do . - Se for necessário justificar a validade da lei de Snell nos seus dados, faça um gráfico de
versus . A razão constante implica que o gráfico é uma reta que passa pela origem com declive igual à razão .
Passo 7
Limitação prática para fazer os cálculos aqui: não é possível preencher a tabela ou calcular numericamente
e
porque os ângulos de refração medidos (os valores experimentais de
) não foram fornecidos no enunciado que recebi. Sem esses valores experimentais não há números concretos para calcular as colunas pedidas.
Resposta
Impossível calcular: os ângulos de refração medidos
não foram fornecidos, logo não dá para preencher
nem
.