Questão 08:
Um raio de luz incide em uma superfície plana separando o ar de um meio com índice de refração 1,5. O ângulo de incidência no ar é de 40^{\circ}. Considerando que o índice de refração do ar é aproximadamente 1, calcule o ângulo de refração no segundo meio.
A) 25^{\circ}
B) 30^{\circ}
C) 35^{\circ}
D) 40^{\circ}
E) 45^{\circ}

Passo 1

O enunciado dá um raio que vai do ar n_1=1 para um meio com índice n_2=1,5, incidindo com ângulo \theta_1=40^\circ, e pede o ângulo de refração \theta_2. O conteúdo é a Lei de Snell, que relaciona índices de refração e senos dos ângulos.

Passo 2

A Lei de Snell diz:
n_{1}\sin\theta_{1}=n_{2}\sin\theta_{2}
Portanto,
\sin\theta_{2}=\frac{n_{1}}{n_{2}}\sin\theta_{1}.

Passo 3

Substituindo n_{1}=1, n_{2}=1,5 e \theta_{1}=40^\circ:
\sin\theta_{2}=\frac{1}{1,5}\sin(40^\circ).
Como \sin(40^\circ)\approx0,643, então
\sin\theta_{2}\approx\frac{0,643}{1,5}\approx0,429.

Passo 4

Para achar \theta_{2}, aplicamos o arco-seno:
\theta_{2}=\arcsin(0,429)\approx25{,}4^\circ.
Arredondando, \theta_{2}\approx25^\circ.

Resposta

A) 25^\circ

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