Exercícios Resolvidos de Lei de Brewster

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Enunciado

Em um experimento sobre reflexão e refração com luz linearmente polarizada, verifica-se que a luz incidente é totalmente refratada quando posicionada no ângulo de incidência de 30 ° entre dois meios.

Qual a razão entre o índice de refração do meio inicial n i , pelo índice de refração do meio do feixe refratado n r .

  1. n i / n r = 1 / 3
  2. n i / n r = 3
  3. n i / n r = 2 / 3
  4. n i / n r = 3 / 2
  5. n i / n r =   1 / 2
  6. n i / n 2 = 2

Passo 1

Para a luz ser totalmente refratada, significa que por algum motivo não tem luz sendo refletida.

O motivo é que a luz é linearmente polarizada. Quando ela reflete no ângulo de polarização, a luz refletida é completamente polarizada perpendicular ao plano de incidência (plano formado pelos raios refletido – se ele existisse – refratado e incidente).

Se a luz incidente não tiver nenhum componente nessa direção, então não veremos nenhuma luz refletida. É isso que está ocorrendo aqui.

O problema então é encontrar a razão entre o índice de refração dos meios a partir do ângulo de polarização que nesse caso é 90 - 30 = 60 ° , pois é medido em relação a normal.

Passo 2

A lei de Brewster nos dá a relação entre a razão dos índices de refração e o ângulo de polarização.

tan ⁡ θ = n r n i

Invertendo a equação, teremos:

1 tan ⁡ θ = n i n r

Como o ângulo de polarização é 60 ° , temos tan ⁡ 60 ° = 3 .

n i n r = 1 3

A resposta então é a letra b).

Resposta

Letra 1)

n i / n r = 1 / 3

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