A luz entra em um tubo sólido feito de plástico e que possui um índice de refração igual a 1.60 . A luz desloca-se paralelamente à parte superior do tubo (Figura 33.40). Você deseja cortar a face A B de modo que toda a luz seja refletida de volta para dentro do tubo depois de atingir essa face. a) Qual é o maior ângulo θ possível se o tubo está no ar? b) Se o tubo for imerso em água, cujo índice de refração é 1.33 , qual é o maior ângulo θ possível?

Enunciado

Física - Young and Freedman - Vol 4- Ed: 12º - Capítulo 33.Exercícios - Ex. 17

A luz entra em um tubo sólido feito de plástico e que possui um índice de refração igual a . A luz desloca-se paralelamente à parte superior do tubo (Figura 33.40). Você deseja cortar a face de modo que toda a luz seja refletida de volta para dentro do tubo depois de atingir essa face. a) Qual é o maior ângulo possível se o tubo está no ar? b) Se o tubo for imerso em água, cujo índice de refração é , qual é o maior ângulo possível?

Passo 1

queremos saber o maior ângulo possível para termos uma reflexão total, ou seja o ângulo que o raio refratado faz com a normal deve ser . Certo?

Então, nesse caso, o raio incide no plástico, que tem um índice de refração , então:

Queremos saber tal que a reflexão seja total, ou seja, o raio não refrate para o ar.

E ai, acabou? Não né!! Ele quer saber esse . O que encontramos, é na verdade, o ângulo que o raio incidente faz com a normal da superfície. Mas então, com a normal faz com a superfície, sabemos que:

Logo

Agora sim!!

Vamos pra próxima.

Passo 2

b) mesma coisa de antes, mas agora o índice de refração do meio 2 será ao invés de que é o índice de refração do ar.

E o ângulo , que é o seu complementar, vale:

Resposta

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