Question

Um feixe de luz contínuo e monocromático incide doar para um líquido transparente, conforme o diagra-ma a seguir, onde as distâncias estão dadas em me-tros.Sendo a velocidade da luz no ar igual a 3,0 x 108 m/s,calcule a velocidade da luz no líquido.

Answer 1

Olá, tudo bem? Esta questão aborda LEIS DA REFRAÇÃO!

Dados fornecidos pela questão:
#$c$ = $3.10^{-8}$ m/s
# E o gráfico abaixo!

Através da relação com o índice de refração podemos calcular a velocidade da luz no interior do líquido:
Equação (1): $n = \frac{c}{v}$, onde n é o índice de refração, c é a velocidade da luz e v é a velocidade da luz no líquido.

Precisamos encontrar o valor do índice de refração. Utilizaremos a lei de Snell-Descartes:
$n_{ar}sen \alpha _{1}=nsen \alpha _{2}$

Observe na figura que os triângulos indicados na figura nos permite encontrar os senos dos ângulos $\alpha$, dessa forma:
$sen \alpha _{1} = \frac{2}{3}$, e
$sen \alpha _{2} = \frac{1}{3}$, substituindo na lei de Snell-Descartes:
$n_{ar}.\frac{2}{3}=n.\frac{1}{3}$
$n_{ar}$ = 1, logo:
$1.\frac{2}{3}=n.\frac{1}{3}$, isolando $n$:
$\frac{2}{3}=n.\frac{1}{3}$
$n = 2$, substituindo na equação (1):
$n = \frac{c}{v}$
$2 = \frac{3.10^{-8}}{v}$, isolando $v$:
$v=1,5..10^{-8}$ m/s.