(Puccamp) Um feixe de luz monocromática, que se propaga no meio 1 com velocidade de 3.10⁸ m/s, incide na superfície S de separação com o meio 2, formando com a superfície um ângulo de 30°. A velocidade do feixe no meio 2 é √3.10⁸ m/s




Dados
sen 30 = cos 60 = 1/2
sen 45 = cos 45 = √2/2
sen 60 = cos 30 = √3/2

O ângulo que o feixe forma com a superfície no meio 2 vale






Para os raios de luz que sofrem refração de um meio 1 para um meio 2 a seguinte relação é verdadeira \( \bbox[5px, border: 2px solid blue]{ {\Large{ {v_1} \over {v_2} } } = {\Large{ {n_2} \over {n_1} } } } \)


v1 = 3.10⁸ m/s

v2 = √3.10⁸ m/s

n1 = 1, a questão não deu, mas nós devemos saber de cabeça.^[1]

A velocidade da luz no meio 1 é 3.10⁸ m/s, esta é a velocidade da luz no vácuo/ar.



Portanto




Segundo a lei de Snell-Descartes n1. sen 𝜃₁ = n2. sen 𝜃₂

Ângulo de incidência: ângulo que o raio incidente (R1) forma com a reta normal

Ângulo de refração: ângulo que o raio refratado (R2) forma com a reta normal


n: reta normal. Reta que forma 4 ângulos de 90º com a superfície que separa os meios 1 e 2.



O ângulo que n forma com S é 30 +𝜃₁, portanto




Substituindo 𝜃₁ e n2 na lei de Snell-Descartes




De acordo com os valores dados na tabela da questão 𝜃₂ = 30º





Note que 𝜃₂ +⍺ = 90, portanto




Gabarito letra a.




[1] para ser exato, o índice de refração do ar não é 1, todavia, é muito próximo.


Questões