55) Uma fonte luminosa pontual está a 80cm abaixo da superfície de uma piscina. Calcule o diâmetro do círculo na superfície através do qual a luz e...

Para resolver esse problema, podemos utilizar a lei de Snell-Descartes, que relaciona os ângulos de incidência e refração de um raio de luz que passa de um meio para outro. No caso, a luz passa do meio água para o meio ar. Sabemos que o índice de refração da água é 1,33 e o do ar é 1. Podemos calcular o ângulo limite de incidência, que é o ângulo em que a luz não consegue mais passar da água para o ar e é totalmente refletida dentro da água. Esse ângulo é dado por: sin θL = n2 / n1 sin θL = 1 / 1,33 θL = 48,75° A partir desse ângulo, podemos calcular o ângulo de refração da luz que emerge da água para o ar, que é dado por: sin θ2 = n1 / n2 * sin θ1 sin θ2 = 1,33 / 1 * sin 48,75° sin θ2 = 0,998 θ2 = 83,6° Agora, podemos calcular o ângulo de incidência da luz na superfície da água, que é igual ao ângulo de refração dentro da água: θ1 = θ2 = 83,6° Por fim, podemos calcular o diâmetro do círculo na superfície da água através do qual a luz emerge. Esse diâmetro é dado por: d = 2 * h * tan θ1 d = 2 * 0,8 m * tan 83,6° d = 1,82 m Portanto, o diâmetro do círculo na superfície da água através do qual a luz emerge é de 1,82 metros, ou 182 centímetros.