Question

para determinada luz monocromática o indice de refração da agua é de 1,2 e do vidro é de 1,5. essa luz incide do vidro para a agua segundo um angulo de 60°. O que deve ocorrer com esse raio de luz?
dado: velocidade da luz no vácuo: C= 3,0 × 10^8m/s. Dica: calcule o ângulo limite.

Answer 1

Lei de Snell - Descartes :

ni * sen θ (i) = nr * sen θ (r)

ni → Índice de refração do meio do qual a luz está incindindo;
sen θ (i) → Seno do ângulo θ (i) de incidência;
nr → Índice de refração do meio do qual a luz está refratando;
sen θ (r) → Seno do ângulo θ (r) de refração...

O ângulo limite é o "último" ângulo de incidência pelo qual a luz refrata... a trajetória dela é paralela à superfície e o ângulo da refração é 90º...
  
Calculando o ângulo limite :
Sendo ⇒
ni = 1,5;
sen θ (i) = ??? → Este é o ângulo limite a ser descoberto;
nr = 1,2;
sen θ (r) = sen 90º = 1 ⇒ 90º é o ângulo de refração dessa situação de limite...

1,5 * sen θ (i) = 1,2 * 1
sen θ (i) = 1,2 / 1,5
sen θ (i) = 0,8
θ (i) ≈ 53º ⇒ Ângulo limite de incidência aproximado !

Para ângulos de incidência maiores do que esse ângulo limite, ocorre a reflexão total.

Logo, como 60º > 53°, o raio irá refletir.