5 Um raio de luz de 500 nm propagando no ar, incide na interface com um meio transparente de índice de refração 1,6 , tendo como resultado um raio refletido com um ângulo de
com a reta normal ao plano de incidência e um raio refratado.
Calcule:
a) o ângulo de refração;
b) o comprimento de onda no meio transparente.
a) o ângulo de refração;
b) o comprimento de onda no meio transparente.
Passo 1
O enunciado apresenta um raio de luz no ar com comprimento de onda
que incide numa interface com um meio transparente de índice de refração
. O raio refletido forma um ângulo de
com a normal. Pede-se (a) o ângulo de refração
e (b) o comprimento de onda
dentro do meio. Para resolver, usaremos a lei da reflexão, a lei de Snell e a relação entre comprimento de onda e índice de refração.
Passo 2
Pela lei da reflexão, o ângulo de incidência
é igual ao ângulo de reflexão. Assim,
Passo 3
Aplicamos a lei de Snell, que diz
onde
(ar),
e
. Logo,
Passo 4
Substituindo valores:
Portanto,
Passo 5
O comprimento de onda no meio transparente é dado por
Resposta
a)
b)
b)