Question

5) Um raio de luz provindo do ar, cujo índice de refração é 1, atinge uma superfície que separa os dois meios, sobre um ângulo diferente de 0º. Analisando a tabela a seguir, qual é o meio no qual o raio luminoso tem o menor desvio?

Answer 1

Resposta:

Aplica-se  Lei de Snell:

$n_1*sen(\theta_i)}=n_2*sen(\theta_r)}\\1*sen(\theta_i)}=n_2*sen(\theta_r)}\\ \\sen(\theta_r)}=\frac{sen(\theta_i)}{n_2}$

Deve-se atentar que para qualquer que seja o material, o raio refratado se aproximará da normal, pois $n_1<n_2$. O desvio pode ser entendido como o ângulo que o raio refratado se afastou do raio incidente (ver figura). Assim, para que o desvio seja o menor possível, o raio refratado deve se aproximar menos da normal (tender a continuar no mesmo sentido do raio incidente, isto é, $\theta_r$ estar bem próximo de $\theta_i$.  

Sendo o mesmo ângulo de incidência $\theta_i$, quanto maior o índice de refração $n_2$ menor será o ângulo $\theta_r$, isto é, o raio refratado se aproximará mais da normal e, portanto, o desvio será maior. Assim, buscando o menor desvio possível, deve-se escolher o meio com menor índice de refração. Pela tabela, esse meio é a água.

Logo, o menor desvio acontecerá se o meio for a água.