Nivelamento de Física - Refração e Reflexão

Prévia do material em texto

AVALIAÇÃO
1- Um raio de luz incide sobre um espelho em um ângulo de 30º, sendo que o espelho tem índice de refração de n=1,4, o raio tem comprimento de onda igual a 500 nm. Se o raio está imerso em um meio com índice de refração de n=1,1, qual é o ângulo em que ele é refletido?
R. θ= 30º
Na reflexão, a luz refletida tem o mesmo ângulo que a luz que incide sobre a outra superfície.
2-Um feixe de luz viaja dentro de um vidro com índice de refração de 1,5, se ela troca de meio num ângulo de 45º e passa para o diamante com índice de refração de 2,417. Qual será o novo ângulo de viagem do feixe de luz?
R. θ=26º
3- Você está de pé na beira de um lago e ao olhar num ângulo de 40º com a vertical pro lago, você vê um peixe. Se você vê o peixe a uma profundidade de d=0,5m, qual é a profundidade real do peixe? Considere o índice de refração do ar como 1 e o índice de refração da água como 1,333. Se necessário, use a fórmula: dreal.tg(θ1) = daparente.tg(θ2)
distância real = 0,763 m
Primeiramente temos de achar o ângulo em que o peixe está e para isso usamos a lei de Snell n1.sen (θ1) = n2.sen (θ2)
Substituindo os valores temos 1.sen(40º)=1,333.sen(θ2), logo θ2= 0,482 ∴ θ2= 28,8º.
Agora que achamos o valor do ângulo temos de usar a relação apresentada no enunciado e substituir os valores: 0,5.tg (40º) = daparente.tg (28,8º).daparente = 0,763m
4- Das afirmações sobre reflexão interna total, diga quais estão corretas.
I – A reflexão interna total só pode ocorrer quando a luz viaja de um meio com um índice de refração menor para um com índice de refração maior.
II – Podemos fazer um dispositivo com reflexão interna total com um núcleo de ar envolto num núcleo de vidro.
III – São exemplos de tecnologias que utilizam reflexão interna total o endoscópio e a fibra ótica.
R. III
Os exemplos citados utilizam a reflexão interna total para funcionar.
5- Diga quais afirmações sobre dispersão cromática e polarização por reflexão estão corretas.
I – A dispersão cromática ocorre pois diferentes frequências de luz tem diferentes índices de refração.
II – No fenômeno do arco-íris ocorre um arco-íris secundário de menor intensidade.
III – Quando um raio de luz é refletido com o ângulo de Brewster o ângulo entre o raio refratado e o raio polarizado é de 90º.
IV – Não há nenhuma aplicação tecnológica para o ângulo de Brewster.
R. I, II e III
A afirmação I é justamente o pilar da teoria da dispersão cromática. A afirmação II é consequência das refrações nas gotas de água e da geometria. A afirmação III é verdadeira, é um pressuposto da teoria.
DESAFIO
Reflexão e refração andam lado a lado, tanto que, ao incidir uma luz em uma superfície que divide dois meios, parte da luz é refletida e parte da luz é refratada.
Usando seus conhecimentos, você consegue dizer qual dos esquemas apresentados é IMPOSSÍVEL e por quê?
R. Ambos os esquemas são impossíveis.
O primeiro tem um erro no final do percurso da luz, pois, ao sair do meio 2 para o 1, a luz deveria sofrer refração, coisa que não ocorre.
No segundo esquema, a luz deveria sofrer refração na primeira troca de meio, além disso, quando ela sofre reflexão, deveria ter um ângulo de saída igual ao de incidência, situação que não se verifica.