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Enunciado

Física - Tipler - Vol 2- Ed: 6º - Capítulo 31.1 - Ex. 71

O ângulo crítico para a reflexão interna total para uma substância é 48 ° . Qual é o ângulo de polarização para a substância?

Passo 1

Faaaaaaaaala meu dignissimo, tudo certinho?

Esse enunciado é curto, mas o exercício precisa de uma atençãozinha!

Podemos usar a lei de Snell, esse camarada trabalha sob ângulo crítico e condições de polarização, para poder relacionar o ângulo de polarização da substância ao ângulo crítico para reflexão interna.

Aplicando a lei de Snell, sob condições angulares críticas, à interface sera dada por:

n 1 sen ⁡ θ c = n 2         ( 1 )

Aplicando a lei de Snell, sob condições de polarização, à interface:

n 1 sen ⁡ θ p = n 2 sen ⁡ 90 ° - θ p = n 2 cos ⁡ θ p

Ou então:

tan ⁡ θ p = n 2 n 1

θ p = tan - 1 ⁡ n 2 n 1     ( 2 )

Resolvendo a equação (1) para a razão de n 2 para n 1 :

n 2 n 1 = sin ⁡ θ c

Substituindo n 2 n 1 na equação (2) para obtermos:

θ p = tan - 1 ⁡ sin ⁡ θ c

Substitua os valores numéricos podemos calcular θ p que é o nosso ângulo de polarização:

θ p = tan - 1 ⁡ ( sin ⁡ 48 ° ) = 37 °

Resposta

θ p = 37 °

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