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Um raio de luz monocromático (raio I) incide sobre a superfície plana de separação entre dois meios homogêneos e transparentes, parte do raio é ref...

Um raio de luz monocromático (raio I) incide sobre a superfície plana de separação entre dois meios homogêneos e transparentes, parte do raio é refletido (raio II) e parte é refratado (raio III). O meio 1 é o ar (índice de refração igual a 1) e no meio 2 tem-se o valor da velocidade da luz igual a 3 . 108 m/s. O raio II forma com a superfície de separação um ângulo de 30º, conforme pode ser observado na figura a seguir. Determine, em graus, o ângulo β que é formado entre o raio refratado e o raio incidente. Sendo que: - N é reta normal aos meios; e - a velocidade da luz no ar tem valor igual a 3 . 108 m/s. a) 120 b) 130 c) 150 d) 160

Um raio de luz monocromático (raio I) incide sobre a superfície plana de separação entre dois meios homogêneos e transparentes
Parte do raio é refletido (raio II) e parte é refratado (raio III)
O meio 1 é o ar (índice de refração igual a 1) e no meio 2 tem-se o valor da velocidade da luz igual a 3 . 108 m/s
O raio II forma com a superfície de separação um ângulo de 30º
Determine, em graus, o ângulo β que é formado entre o raio refratado e o raio incidente
Sendo que: - N é reta normal aos meios; e - a velocidade da luz no ar tem valor igual a 3 . 108 m/s
a) 120
b) 130
c) 150
d) 160

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prova_cfs 2 2023_cod_63
17 pág.

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Respostas

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Para encontrar o ângulo β, podemos utilizar a lei de Snell-Descartes, que relaciona os ângulos de incidência e refração com os índices de refração dos meios envolvidos. n1 * sen(α) = n2 * sen(β) Onde: n1 = índice de refração do meio 1 (ar) = 1 n2 = índice de refração do meio 2 = velocidade da luz no vácuo / velocidade da luz no meio 2 = 1 / (3 . 10^8 / 3 . 10^8) = 1 α = ângulo de incidência = 180º - 30º = 150º Substituindo os valores na equação, temos: 1 * sen(150º) = 1 * sen(β) sen(β) = sen(150º) = -0,87 Como o ângulo β deve estar entre 0º e 90º, devemos considerar o valor absoluto de sen(β): |sen(β)| = 0,87 Para encontrar o ângulo β, podemos usar a função inversa do seno: β = arcsen(0,87) = 60,5º Portanto, a alternativa correta é a letra A) 120.

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