Um raio de luz, proveniente no vácuo, incide sobre a superfície de um bloco de material transparente com ângulo de incidência de 60°. Sendo o índice de refração absoluto do material de que é feito o bloco igual a {raiz}3, o ângulo formado entre os raios refletidos e retratados, vale:
A=120°
B=45°
C=75°
D=90°.

Passo 1

Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Temos um raio de luz que vem do vácuo e atinge a superfície de um material transparente com um ângulo de incidência de 60°. O índice de refração desse material é $ \sqrt{3} $. Precisamos descobrir qual é o ângulo formado entre os raios refletido e refratado. Para resolver isso, vamos precisar entender sobre reflexão e refração da luz, além de usar a Lei de Snell.

Passo 2

Primeiro, vamos falar sobre a reflexão. Quando a luz bate em uma superfície, parte dela é refletida. A grande sacada aqui é que o ângulo de reflexão é igual ao ângulo de incidência. Isso mesmo! Então, se o raio de luz Incide com um ângulo de 60°, o ângulo de reflexão também será de 60°.

Passo 3

Agora, vamos para a refração. Isso acontece quando a luz passa de um meio para outro e muda de direção. Para calcular o ângulo de refração, usamos a Lei de Snell, que é:
n1 cdot sin(theta1) = n2 cdot sin(theta2)
onde:
  • $ n_1 $ é o índice de refração do primeiro meio (no caso, o vácuo, que é 1),
  • $ \theta_1 $ é o ângulo de incidência (60°),
  • $ n_2 $ é o índice de refração do segundo meio ($ \sqrt{3} $),
  • $ \theta_2 $ é o ângulo de refração que queremos encontrar.

Passo 4

Vamos substituir os valores na fórmula:
1 cdot sin(60°) = raiz3 cdot sin(theta2)
Sabemos que $ \sin(60°) = \frac{\sqrt{3}}{2} $, então:
sin(60°) = raiz32

Passo 5

Agora, vamos isolar $ \sin(\theta_2) $:
sin(theta2)
Então,
sin(theta2) = raiz32raiz3 = 12

Passo 6

Então, temos:
  • Ângulo de reflexão: 60°
  • Ângulo de refração: 30°
Queremos saber o ângulo entre os dois raios. Como ambos os raios saem no mesmo plano, basta somar os dois ângulos:
60° + 30° = 90°

Resposta

O ângulo formado entre os raios refletido e refratado é 90°. Portanto, a resposta correta é a opção D=90°.

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