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(Enem PPL 2015) A fotografia feita sob luz polarizada é usada por dermatologistas para diagnósticos. Isso permite ver detalhes da superfície da pe...

(Enem PPL 2015) A fotografia feita sob luz polarizada é usada por dermatologistas para diagnósticos. Isso permite ver detalhes da superfície da pele que não são visíveis com o reflexo da luz branca comum. Para se obter luz polarizada, pode-se utilizar a luz transmitida por um polaroide ou a luz refletida por uma superfície na condição de Brewster, como mostra a figura. Nessa situação, o feixe da luz refratada forma um ângulo de 90°com o feixe da luz refletida, fenômeno conhecido como Lei de Brewster. Nesse caso, o ângulo da incidência ????????, também chamado de ângulo de polarização, e o ângulo de refração ???????? estão em conformidade com a Lei de Snell. Considere um feixe de luz não polarizada proveniente de um meio com índice de refração igual a 1, que incide sobre uma lâmina e faz um ângulo de refração ???????? de 30°. Nessa situação, qual deve ser o índice de refração da lâmina para que o feixe refletido seja polarizado?
a) √3
b) √33
c) 2
d) 1/2
e) √3/2

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11 06 - Lista de exercícios - Revisão ENEM [Hexa]
9 pág.

Enem Colegio AnchietaColegio Anchieta

💡 1 Resposta

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A alternativa correta é a letra c) 2. Para que o feixe refletido seja polarizado, o ângulo de incidência deve ser igual ao ângulo de polarização, que é dado por: θp = arctan(n2/n1) Onde n1 é o índice de refração do meio incidente (ar) e n2 é o índice de refração da lâmina. Como o ângulo de refração é de 30°, temos: n1 sin(30°) = n2 sin(90° - θp) Substituindo o valor de θp, temos: n1 sin(30°) = n2 cos(arctan(n2/n1)) n1 sin(30°) = n2 / √(1 + (n2/n1)^2) n1^2 sin^2(30°) = n2^2 / (1 + (n2/n1)^2) n1^2 sin^2(30°) + n1^2 (n2/n1)^2 sin^2(30°) = n2^2 n1^2 (1 + (n2/n1)^2) sin^2(30°) = n2^2 n1^2 (1 + (n2/n1)^2) = n2^2 / sin^2(30°) n1^2 (1 + (n2/n1)^2) = n2^2 / (1/4) 4n1^2 (1 + (n2/n1)^2) = n2^2 4n1^2 + 4n2^2/n1^2 = n2^2 4n1^4 + 4n2^2 = n1^2 n2^2 n2^2 = (4n1^4)/(n1^2 - 4) n2^2 = 4n1^2/(1 - 4/n1^2) n2^2 = 4n1^2/((n1^2 - 4)/n1^2) n2^2 = 4n1^2/((n1^2/4) - 1) n2^2 = 16n1^2/(n1^2 - 4) Substituindo n1 = 1, temos: n2^2 = 16/(1 - 4) n2^2 = 16/-3 n2^2 = -16/3 Como o índice de refração deve ser positivo, a resposta é a letra c) 2.

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