Uma placa de vidro horizontal com faces paralelas de índice de refração igual a 1,52 está em contato com a superfície da água em um tanque. Um raio proveniente do ar acima da placa forma um ângulo de incidência de 35 ° com a normal na superfície do vidro. a) Qual é o angulo que o raio refratado na água forma com a normal à superficie? b) Qual é a dependência desse ângulo com o índice de refração do vidro?

Passo 1

Opa! Temos diferentes meios e queremos informações sobre o raio refratado. Então, vamos usar a lei de Snell.

Passo 2

O feixe de luz passa do ar para o vidro e depois do vidro para a água.

Então, primeiro, usando a lei de snel entre o ar e o vidro:

n a r sen ⁡ θ a r = n v sen ⁡ θ v

Mesma coisa para a interface vidro – agua:

n v sen ⁡ θ v = n a g sen ⁡ θ a g

Opa! Podemos igualar as duas equações:

n a r sen ⁡ θ a r = n a g sen ⁡ θ a g

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O enunciado nos fala o ângulo de incidência, θ a r = 35 ° , e sabendo que n a r = 1 e n a g = 1,333 , temos:

n a r sen ⁡ θ a r = n a g sen ⁡ θ a g

1 sen ⁡ 35 ° = 1,333 sen ⁡ θ a g

Então:

θ a g = a r c s e n   sen ⁡ 35 ° 1,333 =   25,5 °

Resposta

θ a g = 25,5 °

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