Um feixe de luz está se propagando dentro de um cubo sólido de vidro com índice de refração 1,62. O feixe atinge a superfície do cubo a partir de dentro. (a) Se o cubo está no ar, com que ângulo mínimo com a normal dentro do vidro a luz precisa incidir nessa superfície para não passar para o ar em sua superfície? (b) Qual seria o ângulo mínimo no item (a) se o cubo

estivesse imerso na água?

Passo 1

O que queremos achar nesse problema é o ângulo crítico para que ocorra a Reflexão Interna Total. Então, vamos usar a Lei de Snell:

n 1 s e n θ 1 =   n 2 s e n θ 2

Nesse caso, n 1 = 1,62 , n 2 = 1   e θ 2 = 90 °

Substituindo os valores, temos:

1,62   s e n θ 1 =   1

s e n θ 1 = 1 1,62

θ 1 =   a r c s e n 1 1,62 = 38,11 °

Achamos a resposta da letra a!

Passo 2

O processo aqui é o mesmo, só que agora o cubo de vidro está dentro da água, mudando o valor de n 2   p a r a   1,33 .

n 1 s e n θ 1 =   n 2 s e n θ 2

Nesse caso, n 1 = 1,62 , n 2 = 1 , 33   e θ 2 = 90 °

1,62   s e n θ 1 =   1 , 33

s e n θ 1 = 1 , 33 1,62

θ 1 =   a r c s e n 1 , 33 1,62 = 55,18 °

Achamos a letra b!

Resposta

  1. θ 1 = 38,11 °
  2. θ 1 = 55 , 1 8 °