Question

Os índios, intuitivamente, conhecem a lei da refração da luz. Eles ensinam aos seus filhos que o peixe não está onde o vemos. Por isso, eles devem aprender a atirar a lança, durante a pesca, na “alma do peixe”. Na verdade, eles sabem que o raio de luz sofre um desvio quando muda de meio devido ao índice de refração.

Calcule o ângulo do raio refratado quando ele se propaga num meio, com índice de refração igual a 1 e incide a 45° com relação a reta perpendicular a superfície de um líquido com índice de refração igual a √2.


Considere sen45º = 0,7 e √2 = 1,4.

Answer 1

O ângulo do raio refratado é de 30°

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A refração é um fenômeno físico que verifica a passagem da luz através de uma separação entre dois meios transparentes.

Como a velocidade da luz depende de cada meio, ocorrem distorções causadas pelo desvio dos raios luminosos.

No vácuo a velocidade da luz é de, aproximadamente, 300000 km/s e, em qualquer outro meio, essa velocidade é menor. Para se medir isso usamos o índice de refração do corpo:

$n=\frac{c}{v}$

n : índice de refração do corpo

c : velocidade da luz no vácuo

v : velocidade da luz no corpo

Para calcular o ângulo de desvio da propagação do raio luminoso na passagem de um meio transparente para o outro usamos a lei de Snell-Descartes.

$n_1.seni=n_2.senr$

Onde 1 e 2 são os meios transparentes, i o ângulo de incidência e r o ângulo de refração.

Sempre que um raio luminoso passa de um meio menos refringente (velocidade da luz maior) para outro meio mais refringente (velocidade da luz menor) ele se aproxima da direção normal.

No nosso caso

r = ?

n₁ = 1

i = 45°

n₂ = √2

Usando a lei de Snell-Descartes

$n_1.seni=n_2.senr\\\\1*sen45^o=\sqrt{2} *senr\\\\1*\frac{\sqrt{2} }{2} =\sqrt{2} *senr\\\\\frac{\sqrt{2} }{2} =\sqrt{2} *senr\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:\:cancela\:\sqrt{2} \\\\\frac{1}{2} =senr\:\:\:\:\:\:\:\:ou\:\:\:\:\:\:\:\:sen r=\frac{1}{2}$

No primeiro quadrante o ângulo cujo seno é $\frac{1}{2}$ é 30°

Portanto, o ângulo de refração é de 30°

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