Question

(FUVEST-SP) Um raio luminoso proveniente do ar atinge uma lâmina de vidro de faces paralelas com 8,0 cm de espessura e 1,5 de índice de refração. Esse raio sofre refração e reflexão ao atingir a segunda superfície (interna).
Determine o tempo para o raio refratado atravessar a lâmina, sendo o seno do ângulo de incidência 0,9.​

Answer 1

O tempo para percorrer a lâmina de vidro é t = 5 . 10^-10 [s]

Para resolver essa questão deve-se aplicar a lei de Snell-Descartes.

Na face superior temos que:

n(ar). sen i = n(vidro) . sen r

1 . 0,9 = 1,5 . senr

senr = 0,6

Agora devemos encontrar o valor do ângulo que esse seno representa, para no final encontrar a hipotenusa do triângulo formado, por:

sen² r + cos² r = 1

(0,6)² + cos²r = 1

cos r = 0,8

Cos r = cateto adjacente / hipotenusa

0,8 = 0,08 / S

S = 0,1 [m]

Pela velocidade da luz no vidro:

nvidro = c / v

1,5 = 3.10^8 / v

v = 2 . 10^8 [m/s]

Então como temos o deslocamento e a velocidade no vidro , calcularemos o tempo que esse raio luminoso leva para percorrer o vidro.

V = S / t

t = 5 . 10^-10 [s]