Um raio de luz monocromática passa de um meio A para um meio B, como mostra a figura. Os índices de refração dos meios A e B para essa luz são respectivamente 1,7 e 2,5. Calcule o ângulo alfa formado entre a normal e o raio refratado. Apresente a sua resolução, uma passagem de cálculo por linha, apresentar apenas o resultado final é contra produtivo para seu aprendizado. A resposta final deve ser 36°
Um feixe de luz monocromática que atravessa de um meio para outro com indices de refração diferentes, possui ângulo de refração de 36°.
Refração
Um feixe de luz sofre um desvio ao atravessar de um meio para outro;
Reta normal é a reta perpendicular ao encontro dos meios e passa por onde o raio de luz incide;
Ângulo de incidência (Ф₁) é formado pelo raio de luz e pela reta normalantes de mudar de meio;
Ângulo de refração (Ф₂) é formado pelo raio de luz e pela reta normal depois de mudar de meio;
Índice de refração (n) é específico de cada material;
O desvio angular sofrido pelo raio de luz pode ser encontrado pela relação de Snell-Descartes: n₁ . sen Ф₁ = n₂ . sen Ф₂, onde n é o índice de refração de cada meio, Ф₁ é o ângulo de incidência e Ф₂ é o ângulo de refração;
Resolução passo-a-passo
Pela figura do enunciado, vemos que Ф₁=60°. Sabemos que n₁ = 1,7 e n₂ = 2,5, então vamos encontrar Ф₂ com a relação de Snell-Descartes: n₁ . sen Ф₁ = n₂ . sen Ф₂
Substituindo os valoresconhecidos na relação:
n₁ . sen Ф₁ = n₂ . sen Ф₂
1,7 . sen 60° = 2,5 . sen Ф₂
Fazendo que seno de 60° é igual a √3/2, queé aproximadamente0,866:
1,7 . sen 60° = 2,5 . sen Ф₂
1,7 . 0,866 = 2,5 . sen Ф₂
1,4722 = 2,5 . sen Ф₂
2,5 . sen Ф₂ = 1,4722
Dividindo os dois lados da igualdade por 2,5:
(2,5 . sen Ф₂)/2,5 = 1,4722/2,5
2,5/2,5 . sen Ф₂ = 1,4722/2,5
1 . sen Ф₂ = 0,58888
sen Ф₂ = 0,58888
O ângulo cujo seno é igual a 0,58888 é 36,07° queé aproximadamente igual a 36°.
O ângulo de refração do feixe de luz monocromática que atravessa o meio é de 36°.
Lista de comentários
Resposta:
α = 35,789 ≅ 36°
Explicação:
Basta aplicar a equação da Lei de Snell-Descartes.
Ou seja:
n₁ . senα₁ = n₂ . senα₂
Assim:
1,7 . sen60° = 2,5 . senα
senα = 1,7 . sen60° / 2,5
senα = 1,7 . 0,86 / 2,5
senα = 0,5848
α = sen⁻¹ (0,5848)
α = 35,789 ≅ 36°
Um feixe de luz monocromática que atravessa de um meio para outro com indices de refração diferentes, possui ângulo de refração de 36°.
Refração
Resolução passo-a-passo
Pela figura do enunciado, vemos que Ф₁=60°. Sabemos que n₁ = 1,7 e n₂ = 2,5, então vamos encontrar Ф₂ com a relação de Snell-Descartes: n₁ . sen Ф₁ = n₂ . sen Ф₂
Substituindo os valores conhecidos na relação:
n₁ . sen Ф₁ = n₂ . sen Ф₂
1,7 . sen 60° = 2,5 . sen Ф₂
Fazendo que seno de 60° é igual a √3/2, que é aproximadamente 0,866:
1,7 . sen 60° = 2,5 . sen Ф₂
1,7 . 0,866 = 2,5 . sen Ф₂
1,4722 = 2,5 . sen Ф₂
2,5 . sen Ф₂ = 1,4722
Dividindo os dois lados da igualdade por 2,5:
(2,5 . sen Ф₂)/2,5 = 1,4722/2,5
2,5/2,5 . sen Ф₂ = 1,4722/2,5
1 . sen Ф₂ = 0,58888
sen Ф₂ = 0,58888
O ângulo cujo seno é igual a 0,58888 é 36,07° que é aproximadamente igual a 36°.
O ângulo de refração do feixe de luz monocromática que atravessa o meio é de 36°.
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