Uma camada de água com 1,0 cm de espessura repousa sobre uma placa de vidro horizontal. A luz proveniente de uma fonte no interior do vidro incide na interface vidro-água. Qual é o ângulo máximo de incidência com o qual o raio luminoso pode emergir no ar acima da água?
Passo 1
Fala galerinha. Tudo tranquilo? Espero que sim.
Nessa questão temos duas refrações acontecendo. Uma do vidro para a água e depois da água pro ar. A pergunta é qual o ângulo máximo a luz pode sair no ar depois dessas refrações.
Passo 2
Primeiro vamos ter a refração do vidro pra água, lembrando que e . Usando a lei de Snell, temos
Isolando o temos
Agora temos a segunda reflexão, sendo que esse agora vai ser o ângulo incidente.
Isolando temos
Substituindo o valor que achamos para o temos
Substituindo os valores, e temos
Como o valor máximo pra um seno é temos
Resposta
O maior valor pro ângulo de incidência para o raio sair pro ar é .
Mais uma feita. Bora pra mais uma?