Enunciado
Física - Moysés - Vol. 4 - Ed: 1º - Capítulo 2.Problemas - Ex. 9
No modelo simplificado de fibra ótica discutido na Seç. 2.4 (cilindro circular de vidro), calcule o ângulo de incidência máximo na face de entrada (fig.) para o qual a luz será guiada dentro da fibra por reflexões totais sucessivas, em função do índice de refração da fibra.
Passo 1
Opa! Para haver reflexão interna total,o raio deve incidir na parede interna do tubo com o Ângulo critico:
Aplicando a lei de Snellquando o raio entra no tubo
Então
Pela lei de Snell quando o raio reflete no interior da fibra:
Beleza. Guarda aí.
Olhando para o triangulo formado dentro da fibra, temos que a soma dos Ângulos internos é ,então
Vimos pela lei de snell que:
Substituindo o
Pela regra de soma de arcos:
Mas, pela relaão trigonométrica fundamental:
Então
Elevando ao quadrado
Então
Mas já vimos que
Então
Assim:
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