Enunciado
Física - Halliday - Vol 4- Ed: 10º - Capítulo 33.6 - Ex. 65
A figura 33-61 mostra uma fibra ótica simplificada: um núcleo de plástico envolvido por um revestimento de plástico com um índice de refração menos . Um raio luminoso incide em uma das extremidades da fibra com um ângulo . O raio deve sofrer reflexão interna total no ponto A, onde atinge a interface núcleo-revestimento. (Isso é necessário para que não haja perda de luz cada vez que o raio incidir na interface.) Qual é o maior valor de para o qual existe reflexão interna total no ponto A?
Passo 1
Vamos chamar de o ângulo que o raio luminoso faz com o eixo da fibra ótica quando está no núcleo de plástico. Pela Lei de Snell temos
O ângulo de incidência do raio luminoso no revestimento de plástico é o complemento de , digamos .
Pela relação fundamental temos
Assim
Isolando o seno do ângulo procurado temos
Aplicando a função inversa do seno, e substituindo os valores dos índices temos que .
Resposta
O maior valor de ângulo para o qual existe reflexão interna total em A é .