Na Fig.33-48a um raio luminoso que está se propagando inicialmente na água incide com um ângulo em outro material, no qual parte da luz se refrata. O outro material pode ser do tipo ou do tipo ; a Fig.33-48b mostra o ângulo de refração em função do ângulo de incidência para os dois tipos de material.
A escala do eixo vertical é definida por . Sem fazer nenhum cálculo, determine:
- Se o índice de refração do material é maior ou menor que o índice de refração da água ()
- Se o índice de refração do material é maior ou menor que o índice de refração da água.
- Do material .
- Do material .
Determine o índice de refração:
Passo 1
Letra a)
Seja o índice de refração da água e o índice de refração do material.
- O ângulo de refração é maior que o ângulo de incidência somente se .
- O ângulo de refração é menor que o ângulo de incidência somente se .
No caso da curva do material , é difícil confirmar graficamente para ângulos muito pequenos, mas para acima de fica mais claro que o ângulo de refração é menor que o ângulo de incidência.
Passo 2
Letra b)
Usando o mesmo raciocínio do item anterior, mas agora com a curva do material .
Neste caso, é mais fácil observar até mesmo para ângulos pequenos que o ângulo de refração é menor que o ângulo de incidência.
Passo 3
Letra c)
Para calcular o índice de refração, precisamos de algum ponto onde seja claro qual o ângulo de refração.
Podemos observar que quando teremos . ( Como , a unidade do eixo vertical é ).
Substituindo na lei de Snell:
Passo 4
Letra d)
O mesmo procedimento do item pode ser feito aqui, inclusive usando também para o qual .
Resposta
Letra a)
Letra b)
Letra c)
Letra d)