Calcule a fração de energia luminosa refletida em uma interface de ar-água com incidência normal. Lembre-se: na r=1.00 e n água =1.33á.

Passo 1

Então, a gente precisa descobrir quanta energia da luz é refletida quando ela passa do ar para a água, certo? Estamos lidando com a física da refração e reflexão da luz. Vamos precisar dos índices de refração do ar ( nar = 1.00) e da água ( nágua = 1.33á), além da fórmula das equações de Fresnel para incidência normal.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar a fórmula para a fração de energia refletida ( R) em uma incidência normal:
R = ( n1 - n2n1 + n2 )^2
Aqui, n1 é o índice de refração do primeiro meio (ar) e n2 é o índice de refração do segundo meio (água).

Passo 3

Vamos substituir os valores que temos na fórmula. Sabemos que n1 = 1.00 e n2 = 1.33:
R = ( 1.00 - 1.331.00 + 1.33 )^2

Passo 4

Agora, vamos calcular o numerador e o denominador separadamente:
  • Numerador: 1.00 - 1.33 = -0.33
  • Denominador: 1.00 + 1.33 = 2.33
Então, a expressão fica:
R = ( -0.332.33 )^2

Passo 5

Vamos simplificar a fração:
-0.332.33 approx -0.1416
Elevando ao quadrado:
R approx (-0.1416)^2 = 0.02 ou 2%

Resposta

A fração de energia luminosa refletida é aproximadamente 2%.

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