A velocidade da luz no vidro é de aproximandamente 200000 km / s. 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 nar sim 1. 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:
  1. O índice de refração do vidro
  2. 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: n = cv onde tanthetaB = n2n1 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 nvidro = cvvidro = 300,000200,000 = 1,5 do vidro.
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 tanthetaB = n2n1 .
Usamos a fórmula
tanthetaB = 1,51 = 1,5
Aqui:
  • thetaB = arctan(1,5) approx 56,31^circ
Logo
Para achar , aplicamos a função arco-tangente:

Resposta

Índice de refração do vidro:
Ângulo de polarização (Brewster):

Exercícios relacionados