Enunciado
Física - Young and Freedman - Vol 4- Ed: 12º - Capítulo 34.Problemas - Ex. 95
Uma das extremidades de um longo bastão de vidro é raspada até assumir uma forma hemisférica convexa. O índice de refração desse vidro é . Quando uma pequena folha é colocada a uma distância de em frente ao centro do hemisfério junto ao eixo ótico, uma imagem é formada dentro do vidro a da superfície esférica. Onde seria formada a imagem se o vidro estivesse imerso na água (índice de refração ), mas todos os outros valores se mantivessem inalterados?
Passo 1
Ok, vamos começar lembrando da fórmula pra calcular a posição da imagem nesse caso:
Onde é o índice de refração do meio em que o objeto está e é o índice de refração do material do bastão.
No primeiro caso, em que a luz vai do ar () para o vidro (), a posição do objeto é e :
E já dá pra resolver e encontrar o raio de curvatura :
Passo 2
Beleza, agora é só fazer a mesma conta com (água), mas dessa vez queremos calcular :
Ou seja, nesse caso a imagem se formaria a da superfície esférica.
Resposta
A imagem se formaria a da supercíe esférica.