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.