Um grande cubo de vidro possui um refletor de metal em uma das faces e água na face adjacente (Figura 33.52). Um feixe de luz incide sobre o refletor, como mostrado na figura. Você observa que, à medida que aumenta o ângulo do feixe de luz, se θ ≥ 59,2 ° nenhuma luz pode entrar na água. Qual é a velocidade na luz nesse vidro?

Passo 1

Como o enunciado disse, se θ ≥ 59,2 ° nenhuma luz pode entrar na água. Isso significa que θ c r í t i c o = 59,2 ° . Nessa situação teremos reflexão interna total.

Então, vamos aplicar a lei de snell nessa configuração:

n v sen ⁡ θ c r í t i c o = n á g u a sen ⁡ 90 °

n v sen ⁡ 59,2 ° = 1,333 ⋅ 1

Então:

n v = 1,55

Mas calma que ainda não acabou. Queremos saber a velocidade da luz no vidro!

Passo 2

Para encontrarmos a velocidade, vamos usar a relação:

n = c v

1,55 = 3 × 10 8 v

Então:

v = 1,93 × 10 8 m / s

Fechou!!

Resposta

v = 1,93 × 10 8 m / s

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