A luz passa do ar (índice de refração = 1) para a água (índice de refração = 1,33). Se o ângulo de incidência no ar é 30^circ, qual é o ângulo de refração na água?
A) 22,1^circ
B) 19,5^circ
C) 25,4^circ
D) 30,0^circ

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente está lidando com refração da luz, que é quando a luz passa de um meio para outro e muda de direção. No caso, a luz está saindo do ar (índice de refração = 1) e entrando na água (índice de refração = 1,33). A gente precisa descobrir qual será o ângulo de refração na água quando a luz incide no ar com um ângulo de 30^circ. Para isso, vamos usar a Lei de Snell, que relaciona esses índices de refração e os ângulos envolvidos.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar a Lei de Snell. Ela diz que:
n1 cdot sin(theta1) = n2 cdot sin(theta2)
Onde:
  • n1 é o índice de refração do primeiro meio (ar, nesse caso, 1).
  • theta1 é o ângulo de incidência no primeiro meio ( 30^circ).
  • n2 é o índice de refração do segundo meio (água, 1,33).
  • theta2 é o ângulo de refração que a gente quer encontrar.

Passo 3

Vamos substituir os valores que temos na fórmula:
1 cdot sin(30^circ) = 1,33 cdot sin(theta2)
Sabemos que sin(30^circ) = 0,5. Então:
1 cdot 0,5 = 1,33 cdot sin(theta2)

Passo 4

Agora, vamos isolar sin(theta2) dividindo os dois lados da equação por 1,33:
sin(theta2) = 0,51,33 approx 0,3759

Passo 5

Para encontrar o ângulo theta2, precisamos usar a função inversa do seno (arcsin):
theta2 = arcsin(0,3759) approx 22,1^circ

Resposta

A resposta é A) 22,1^circ.

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