Um certo vidro tem o índice de refração
. Qual o ângulo crítico da reflexão total, quando a luz está no vidro e incide numa superfície vidro-ar? O índice de refração do ar é
.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão fala sobre refração da luz, especificamente sobre o ângulo crítico na reflexão total. Para resolver isso, vamos precisar usar a fórmula do ângulo crítico e saber os índices de refração dos materiais envolvidos.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é o ângulo crítico. Quando a luz passa de um meio mais denso (como o vidro) para um menos denso (como o ar), existe um ângulo específico de incidência acima do qual toda a luz é refletida de volta para o meio original. Esse ângulo é o ângulo crítico.
Passo 3
A fórmula para calcular o ângulo crítico
é baseada na Lei de Snell, que relaciona os índices de refração dos dois meios e os ângulos de incidência e refração. Quando a refração não acontece mais, usamos:
Onde:
-
(índice de refração do ar) -
(índice de refração do vidro)
Passo 4
Agora, substituímos os valores na fórmula:
Passo 5
Para encontrar o ângulo crítico
, precisamos calcular o arco seno de
:
Passo 6
Usando uma calculadora ou uma tabela de senos, encontramos:
Resposta
O ângulo crítico da reflexão total é aproximadamente 41,81 graus.
Exercícios relacionados
Considere um tijolo de dimensões
e massa 350 g. Determine as pressões em
que ele pode exercer quando apoiado sobre uma superfície horizontal.
Adote .
Adote
Qual a pressão hidrostática p exercida sobre um mergulhador que desce a profundidade de 30 m na água do mar? Dados:
, Patm
e Pagua-mar
Uma casca esférica fina de raio
possui uma total carga
uniformemente distribuída na sua superfície. Uma segunda casca esférica fina de raio
é concêntrica com a primeira casca e possui carga
que é distribuída uniformemente na sua superfície. (a) Use o lei de Gauss para encontrar o campo elétrico nas regiões
, e
.
Uma astronauta está no espaço a 20 m da nave espacial que a transporta, conduzindo um gerador de raio laser de 5 kW . A massa da astronauta, incluindo a roupa espacial e o gerador de laser, é 95 kg . Quanto tempo levará a astronauta para chegar à nave espacial, se apontar o gerador de laser na direção oposta à nave, e disparar o raio? Utilize a conservação do momento e a velocidade da luz, c, para calcular o tempo.