Exercícios Resolvidos de Lei da Refração

Young e Freedman, Física IV Ótica e Física Moderna, 12ª ed, São Paulo: Addison Wesley, 2009, pp 29-33.9

Um raio de luz que se propaga no ar incide sobre a superfície de um bloco de plástico em um ângulo de 62,7 ° com a normal e se desvia até formar um ângulo de 48,1 ° com a normal no plástico.

Calcule a velocidade da luz no plástico.

Passo 1

O problema nos dá o ângulo de incidência θ i e o ângulo de refração θ r .

Sabemos que o índice de refração no ar é aproximadamente igual a 1 .

O problema nos pede para calcular a velocidade da luz no plástico v . Para isso, é preciso descobrir o índice de refração no plástico, já que:

n p l á s t i c o = c v

Com os dados que o problema nos dá, a melhor maneira de encontrar o valor de n p l á s t i c o é através da Lei de Snell, dada por:

n a r ∙ s e n θ i = n p l á s t i c o ∙ s e n θ r

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

n p l á s t i c o = n a r ∙ s e n θ i s e n θ r

Onde:

n a r = 1 ;

θ i = 62,7 ° ;

s e n 62,7 ° = 0,88 ;

θ r = 48,1 ° ;

s e n 48,1 ° = 0,74 ;

Logo:

n p l á s t i c o = 0,88 0,74 ≅ 1,19

Passo 3

n p l á s t i c o = c v → v = c n p l á s t i c o

Onde:

c = 3 × 10 8   m / s ;

n p l á s t i c o = 1,19 ;

Logo:

v = 3 × 10 8 1,19 = 2,52 × 10 8   m / s  

Resposta

v = 2,52 × 10 8   m / s  

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