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°.
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:
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:
Sabemos que $ \sin(60°) = \frac{\sqrt{3}}{2} $, então:
Passo 5
Agora, vamos isolar $ \sin(\theta_2) $:
Então,
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:
Resposta
O ângulo formado entre os raios refletido e refratado é 90°. Portanto, a resposta correta é a opção D=90°.