Exercícios Resolvidos de Refração

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Enunciado

O enunciado abaixo se refere às questões 5 e 6!

Um raio luminoso, vindo do ar (cujo índice de refração vale 1,00 ), incide sobre a superfície de um vidro que possui espessura de 20   c m   e índice de refração 1,50 . O ângulo entre o raio luminoso e a superfície vale   30 ° , como ilustrado na figura ao lado.

5) Com que ângulo, com respeito à direção original de propagação, o raio é refratado para dentro do vidro, aproximadamente?

  1. 30 °
  2. 35 °
  3. 43 °
  4. 57 °
  5. 6 0 °

Passo 1

OPA! Corrija-me se eu estiver errado: o problema nos dá o ângulo com que o raio chega à superfície e quer que encontremos o ângulo que o raio é refratado para dentro do vidro, ou seja, ele quer que encontremos o ângulo θ ...

Ora bolas... Raio não mudou de região? Então é só a gente brincar com a Lei de Snell...

n a r sin ⁡ θ a r = n v i d r o sin ⁡ θ v i d r o

Bora?

Passo 2

CUIDADO!

Os ângulos na Lei de Snell são sempre referenciados com a normal. E porque que eu digo isso?

Digo isso para você não pegar aqueles 30 ° ali e assumir como se ele fosse o ângulo θ a r , ou seja, o ângulo que o raio chega ao vidro (ângulo incidente). O ângulo que você deve usar na Lei de Snell é...

Ou seja, θ a r = 60 ° .

Passo 3

O problema nos disse que os índices de refração n a r = 1 e n v i d r o = 1,5 , então, pela Lei de Snell...

n a r sin ⁡ θ a r = n v i d r o sin ⁡ θ v i d r o   →

sin ⁡ 60 ° = 1,5 sin ⁡ θ v i d r o     →

Isolando o seno desconhecido...

sin ⁡ θ v i d r o = sin ⁡ 60 ° 1,5     →

E isolando o θ ...

θ v i d r o = arcsin ⁡ sin ⁡ 60 ° 1,5

Com uma calculadora em mãos então a gente vê que esse número é...

θ v i d r o ≅ 35 °

Resposta

Letra B.

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