Exercícios Resolvidos de Refração

Ver Teoria

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.

6) Quanto vale o ângulo, com a superfície do vidro, com o qual emerge o raio luminoso do outro lado do vidro, após atravessar o mesmo completamente?

  1. 30 °
  2. 45 °
  3. 60 °
  4. 75 °
  5. Não há raio emergente do outro lado do vidro, pois ocorre reflexão interna total dentro do vidro.

Passo 1

Então nesse problema o raio já entrou no vidro com o ângulo de 35 ° e ele está prestes a sair do vidro agora, veja...

E a gente quer saber justamente qual é esse ângulo θ , ta ligado?

Passo 2

Ora, podemos aqui usar novamente a maravilhosa Lei de Snell, que nos diz que...

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

Só que atenção, tem muito ângulo no desenho, então surge a pergunta: quem são os ângulos usados na Lei de Snell, isto é, quem é θ v i d r o e θ a r ?

Ora, pela Teoria, o θ v i d r o é o ângulo que a luz está incidindo a face direita do vidro para sair dela, isto é...

Por trigonometria, θ v i d r o = 35 ° . Como o enunciado do problema nos deu os valores de n a r = 1 e n v i d r o = 1,5 , só jogar na fórmula de Snell

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

Vamos nessa?

Passo 3

Substituindo então os valores...

1.5   sin ⁡ 35 ° = sin ⁡ θ a r

Isolando o θ a r ...

θ a r = arcsin ⁡ 1.5   sin ⁡ 35 °

A gente vai encontrar aí com uma calculadora...

θ a r = 60 °

Mas antes de marcar a Letra C ali e errar o problema, repare que o enunciado nos pediu o ângulo que a luz faz com a superfície do vidro ao sair dele, isto é, queremos o valor de θ ...

Dado que θ a r = 60 ° ...

θ = 30 °

Ou seja, a resposta certa é a letra A.

Resposta

Letra A.

Exercícios de Livros Relacionados

Repita o Problema 31 para um feixe de luz inicialmente no vidro que incide na interface vidro-água nos mesmos ângulos.
Repita o Problema 36 para quando o bastão de vidro e o objeto estão imersos na água e o objeto está a 2 0c m da superfície esférica.
Repita o Problema 39 para um objeto no ar no eixo do bastão de vidro a 20,0 cm da extremidade que tem 16,0 cm de raio.
Um feixe de luz no ar incide em uma lâmina de vidro em incidência normal. A lâmina de vidro tem um índice de refração de 1.50 . (a) Aproximadamente que porcentagem da intensidade da luz incidente é tr
Uma barra de vidro com índice de refração de 1.50 é mergulhada na água que tem índice de refração de 1.33 . A luz na água incide no vidro. Determine o ângulo de refração se o ângulo de incidência é (a