Qual o ângulo de polarização (a) da água, com
e (b) de um vidro com
?
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão está pedindo para encontrar o ângulo de polarização, também conhecido como ângulo de Brewster, para dois materiais: água com índice de refração
e vidro com
. Vamos usar conceitos de óptica, especificamente sobre reflexão e refração da luz. Para resolver isso, precisamos entender como calcular o ângulo de Brewster usando a relação entre os índices de refração dos materiais.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é o ângulo de Brewster. Esse é o ângulo em que a luz refletida está totalmente polarizada. Isso acontece quando o ângulo de incidência faz com que o raio refletido e o raio refratado formem um ângulo de 90 graus entre si.
Passo 3
A fórmula para calcular o ângulo de Brewster (
) é dada por:
onde
é o índice de refração do segundo meio em relação ao primeiro (geralmente o ar, que tem
).
Passo 4
Para encontrar o ângulo de polarização, precisamos calcular o arco-tangente do índice de refração. A fórmula rearranjada fica:
Passo 5
Agora, vamos aplicar essa fórmula para cada caso:
a) Água (
)
Usando uma calculadora:
b) Vidro (
)
Usando uma calculadora:
Resposta
(a) O ângulo de polarização da água é aproximadamente
.
(b) O ângulo de polarização do vidro é aproximadamente
.