Exercícios Resolvidos de Refração

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Enunciado

Uma onda plana eletromagnética linearmente polarizada, propagando-se no vácuo no sentido positivo do eixo z, tem comprimento de onda λ   = 628   n m e intensidade I = 53,4   W m 2 .

Parte dessa onda eletromagnética entra em uma placa transparente, de espessura d (ver figura), tal que a velocidade de propagação se reduz a 0,75 c , incidindo com um ângulo de 30o em relação à normal da superfície da placa.

(e) Qual é a direção de propagação da onda após atravessar a placa e emergir de volta ao vácuo? Justifique.

Passo 1

Aqui temos que pensar o seguinte, sabemos que sempre a luz muda de um meio para outro, a sua frequência se mantém, porém a sua velocidade e comprimento de ondas mudam, mudando também a sua direção de propagação. Sabemos que o que relaciona essa mudança de ângulo de acorda com o meio é a lei de Snell dada por

n 1 S e n θ 1 = n 2 S e n θ 2

Mas perceba o seguinte, a luz dentro do novo meio, mudará de fato sua velocidade e comprimento de onda, mas assim que ela saísse do meio, retornaria para o seu estado inicial, ou seja? A luz sairá da peça com a mesma inclinação que entrou, exatamente pelo fato de assim que sair da peça retornará para o meio que estava antes, voltando a ter suas características antes de entra no meio, isso fica muito perceptível na figura abaixo.

Como quando entrou a onda se propagava na direção Z, quando sair, por adquirir as mesmas características de quando entrou, continuará se propagando na direção Z.

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

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