Um feixe de luz violeta (
) incide perpendicularmente numa placa de vidro de 2 cm de espessura e índice de refração
.
Calcular o tempo que o feixe de luz demora para atravessar a placa de vidro.
Calcular o tempo que o feixe de luz demora para atravessar a placa de vidro.
Passo 1
Beleza, vamos resumir o que a questão está pedindo. Temos um feixe de luz violeta com comprimento de onda
que está incidindo perpendicularmente (ou seja, em um ângulo de 90 graus) em uma placa de vidro com espessura de
e índice de refração
. Nosso objetivo é calcular o tempo que essa luz demora para atravessar a placa de vidro.
Para resolver isso, vamos precisar entender alguns conceitos básicos:
- Índice de refração (
): Indica como a luz se propaga em um meio diferente do vácuo. - Velocidade da luz no meio (
): Relacionada ao índice de refração pela fórmula , onde é a velocidade da luz no vácuo. - Tempo de travessia (
): É o tempo que a luz leva para percorrer a distância da espessura da placa, dado pela fórmula .
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a velocidade da luz no vidro. Sabemos que a velocidade da luz no vácuo é aproximadamente
. A velocidade no vidro (
) é:
Passo 3
Vamos fazer essa divisão para encontrar
:
Passo 4
Agora que temos a velocidade da luz no vidro, podemos calcular o tempo que ela demora para atravessar a placa. A espessura da placa é
. Usamos a fórmula:
Passo 5
Vamos calcular esse valor:
Resposta
O feixe de luz demora aproximadamente
segundos para atravessar a placa de vidro.