Um raio de luz é incidente em uma superfície plana de um bloco de vidro de janela que está rodeado por água. O ângulo de refração é 19,6^circ. Descubra o ângulo de reflexão.

Passo 1

Beleza, o enunciado diz o seguinte: um raio de luz sai da água e entra num vidro de janela (superfície plana), e dentro do vidro ele refrata com ângulo de refração de 19,6^circ. A gente precisa descobrir o ângulo de reflexão.
Conteúdo: óptica geométrica – leis da refração (Lei de Snell) e lei da reflexão.
O que vamos usar: índices de refração da água e do vidro e as duas leis (refração e reflexão).

Passo 2

Primeiro, a teoria da refração (Lei de Snell). Ela diz que, quando a luz passa de um meio 1 para um meio 2,
n1 ,sintheta1 ;=; n2 ,sintheta2
onde
  • n1 é o índice de refração do meio de onde ela vem (água, aqui n1approx1,33),
  • n2 é o índice do meio pra onde ela vai (vidro, n2approx1,50),
  • theta1 é o ângulo de incidência (que é igual ao ângulo de reflexão),
  • theta2 é o ângulo de refração (dado como 19,6^circ).

Passo 3

Agora, isolamos o theta1 na equação de Snell:
sintheta1 ;=;n2n1,sintheta2 Longrightarrow theta1 = arcsin!l(n2n1,sintheta2r)
Substituindo os valores:
sintheta1 = 1,501,33,sin(19,6^circ) approx 1,128 times 0,3354 approx 0,378
Logo
theta1 = arcsin(0,378) approx 22,2^circ

Passo 4

Teoria da reflexão: a lei da reflexão diz que o ângulo de reflexão thetarm ref é sempre igual ao ângulo de incidência theta1. Então
thetarm ref = theta1

Resposta

O ângulo de reflexão é aproximadamente 22,2^circ.

Exercícios relacionados