A velocidade da luz no vidro é de aproximandamente
. Qual o índice de refração do vidro e qual o ângulo de polarização caso a luz aravesse do ar para o vidro? Dado que o índice de refração do ar é
. Qual o ângulo de polarização de Brewster desse material?
Passo 1
Beleza, o problema diz que a luz viaja a 200 000 km/s dentro do vidro e quer duas coisas:
- O índice de refração do vidro
- O ângulo de polarização (ângulo de Brewster) quando a luz passa do ar (n≈1) para o vidro
Isso é um exercício de Óptica Geométrica. A gente vai precisar de:
- A definição de índice de refração:
onde é a velocidade da luz no vácuo (ou no ar, que é praticamente igual, ~300 000 km/s) e é a velocidade no meio (no nosso caso, o vidro). - A fórmula do ângulo de Brewster:
onde é o índice do meio de onde a luz sai (ar) e do meio para onde ela entra (vidro).
Passo 2
Calcular o índice de refração
do vidro.
A gente sabe:
A gente sabe:
-
-
Pelo defintionamento de índice de refração:
Isso significa que a luz é 1,5 vezes mais “lenta” no vidro do que no ar.
Passo 3
Agora, calcular o ângulo de Brewster
.
Usamos a fórmula
Usamos a fórmula
Aqui:
Logo
Para achar
, aplicamos a função arco-tangente:
Resposta
Índice de refração do vidro:
Ângulo de polarização (Brewster):
Ângulo de polarização (Brewster):