Question

2) (PUC-Camp-SP) Há uma série de fenômenos
observáveis que ocorrem na atmosfera terrestre e que
são determinados pela refração da luz ao percorrê-la.
São exemplos o arco-íris, a formação de halos ao redor
da Lua, a posição aparente dos astros mais elevada que
a real, o fenômeno das miragens no deserto, a aurora
boreal. A refração é o fenômeno da mudança na
velocidade da propagação da luz ao passar de um meio
transparente para outro. Considere um raio luminoso
que forma ângulos iguais a 45º e 60º com a superficie
que separa o vácuo do meio transparente e homogêneo
M, como representado na figura.​

Answer 1

A velocidade da luz em M vale  1,5√2. 10⁸ m/s.

Segundo a Lei de Snell-Descartes, a relação entre ângulo de incidência e ângulo de reafração é dada pela seguinte equação-  

seni x ni = senr x nr

No caso em questão-

• ni = 1
• seni = sen45°
• senr = sen60°

Calculando o valor do ìndice de refração absoluto no meio M-

sen45. 1 = sen30. nr

nr = sen45/sen30

nr = √2/2 ÷ 1/2

nr = √2/2 × 2/1

nr = √2

A luz se propaga com uma determinada velocidade que está relacionada com as propriedades do meio de propagação. Podemos calcular a velocidade da luz em determinado meio utilizando o índice de refração do mesmo.  

n = c/v

√2 = 3. 10⁸/V

V = 3. 10⁸/√2

V = 3√2. 10⁸/2

V = 1,5√2. 10⁸ m/s