Um raio de luz monocromática propagando-se no ar, cujo índice de refração absoluto é igual a 1, passa a se propagar em um meio de índice de refração igual a 1,6. Determine o ângulo de refração, sabendo que o ângulo de incidência é igual a 53°. Apresente a sua resolução, uma passagem de cálculo por linha, A resposta final deve ser 30°.
O ângulo de refração de um feixe de luz ao atravessar de um meio para outro é de 30°.
Refração
Um raio de luzviaja em linha reta por um meio;
Quando um raio de luz passa de um meio para o outro, ele sofrerá refração e/ou reflexão;
A refração é quando a direção do feixe de luz é alterada quando ele muda de meio;
A reflexão é quando o feixe de luz não atravessa para o outro meio, mas é refletida como em um espelho;
O índice de refração é uma propriedade de cada meio;
A refração da luz é descrita pela Lei de Snell-Descartes: n₁*senФ₁ = n₂*senФ₂, onde n₁ é o índice de refração do primeiro meio, senФ₁ é o ângulo de incidência da luz, n₂ é o índice de refração do segundo meio e senФ₂ é o ângulo de refração da luz;
Aplicação da Lei de Snell-Descartes
Substituindo os valores fornecidos no enunciado n₁ = 1, Ф₁ = 53° e n₂ = 1,6 na Lei de Snell-Descartes (n₁*senФ₁ = n₂*senФ₂):
n₁*senФ₁ = n₂*senФ₂
1*sen 53° = 1,6*senФ₂
sen 53° = 1,6*senФ₂
Substituindo sen 53° = 0,7986:
sen 53° = 1,6*senФ₂
0,7986 = 1,6*senФ₂
1,6*senФ₂ = 0,7986
senФ₂ = 0,7986/1,6
senФ₂ = 0,4991
Aproximando 0,4991 para 0,5:
senФ₂ = 0,4991
senФ₂ = 0,5
Como seno de 30° é igual a 0,5, temos que:
senФ₂ = 0,5
senФ₂ = sen 30°
Ф₂ = 30°
O ângulo de refração fo feixe de luz monocromático é igual a 30°.
Lista de comentários
Resposta: α₂ = 30°,
Explicação:
Basta usar a relação de Snell-Descartes, a qual associa as informações indicadas no enunciado e a desejada.
Ou seja:
n₁ . senα₁ = n₂ . senα₂
Assim:
1 . sen53° = 1,6 . senα₂
(sen53°)/1,6 = senα₂
senα₂ = 0,49915 ≅ 0,5
Logo α₂ = 30°.
O ângulo de refração de um feixe de luz ao atravessar de um meio para outro é de 30°.
Refração
Aplicação da Lei de Snell-Descartes
Substituindo os valores fornecidos no enunciado n₁ = 1, Ф₁ = 53° e n₂ = 1,6 na Lei de Snell-Descartes (n₁*senФ₁ = n₂*senФ₂):
n₁*senФ₁ = n₂*senФ₂
1*sen 53° = 1,6*senФ₂
sen 53° = 1,6*senФ₂
Substituindo sen 53° = 0,7986:
sen 53° = 1,6*senФ₂
0,7986 = 1,6*senФ₂
1,6*senФ₂ = 0,7986
senФ₂ = 0,7986/1,6
senФ₂ = 0,4991
Aproximando 0,4991 para 0,5:
senФ₂ = 0,4991
senФ₂ = 0,5
Como seno de 30° é igual a 0,5, temos que:
senФ₂ = 0,5
senФ₂ = sen 30°
Ф₂ = 30°
O ângulo de refração fo feixe de luz monocromático é igual a 30°.
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