Uma lâmina de vidro, com índice de refração de 1,5, está submersa na água, com um índice de refração de 1,33. Um feixe de luz, na água, incide sobre o vidro. Achar o ângulo de refração se o ângulo de incidência do feixe for
.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! O problema fala sobre refração da luz, que é quando a luz muda de direção ao passar de um meio para outro com índices de refração diferentes. Aqui, temos uma lâmina de vidro na água, e queremos encontrar o ângulo que a luz refratada faz quando passa da água para o vidro. Para isso, vamos precisar usar a Lei de Snell, que relaciona os ângulos e os índices de refração dos dois meios.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar as informações que temos:
- Índice de refração da água,
- Índice de refração do vidro,
- Ângulo de incidência,
Queremos encontrar o ângulo de refração,
.
Passo 3
A Lei de Snell nos ajuda a relacionar esses valores. A fórmula é:
Nesse caso, queremos isolar
, então vamos reorganizar a equação para:
Passo 4
Agora, vamos substituir os valores que temos na equação:
Sabemos que
, então:
Passo 5
Vamos calcular o valor:
Então:
Passo 6
Para encontrar
, precisamos usar a função inversa do seno, ou seja, o arco seno:
Calculando isso, temos:
Resposta
O ângulo de refração é aproximadamente
.