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Um feixe de luz incide em uma superfície de separação entre dois meios com índices de refração 1,0 e 1,5. Qual é o ângulo crítico para total reflexão interna?

A) 30°
B) 45°
C) 60°
D) 90°
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Matematicamente

há 11 meses

Respostas

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há 11 meses

Para calcular o ângulo crítico para a total reflexão interna, utilizamos a Lei de Snell, que é dada pela fórmula: \[ n_1 \cdot \sin(\theta_1) = n_2 \cdot \sin(\theta_2) \] Onde: - \( n_1 \) é o índice de refração do meio onde a luz está inicialmente (1,0, que é o ar). - \( n_2 \) é o índice de refração do segundo meio (1,5). - \( \theta_1 \) é o ângulo de incidência (que será o ângulo crítico). - \( \theta_2 \) é o ângulo de refração, que será 90° no ângulo crítico. Quando a luz atinge o ângulo crítico, temos: \[ n_1 \cdot \sin(\theta_c) = n_2 \cdot \sin(90°) \] Como \( \sin(90°) = 1 \), a equação se torna: \[ n_1 \cdot \sin(\theta_c) = n_2 \] Substituindo os valores: \[ 1,0 \cdot \sin(\theta_c) = 1,5 \] Portanto: \[ \sin(\theta_c) = \frac{1,5}{1,0} \] Como isso não é possível (o seno não pode ser maior que 1), isso indica que não há ângulo crítico para a luz indo de um meio com índice de refração menor para um maior. Entretanto, se considerarmos a situação inversa (indo de 1,5 para 1,0), o ângulo crítico pode ser calculado como: \[ \sin(\theta_c) = \frac{n_1}{n_2} = \frac{1,0}{1,5} = \frac{2}{3} \] Agora, calculamos o ângulo crítico: \[ \theta_c = \arcsin\left(\frac{2}{3}\right) \] Calculando isso, encontramos que o ângulo crítico é aproximadamente 41,8°. Analisando as alternativas: A) 30° - Não é a resposta correta. B) 45° - Não é a resposta correta. C) 60° - Não é a resposta correta. D) 90° - Não é a resposta correta. Nenhuma das alternativas corresponde ao ângulo crítico calculado. Portanto, parece que a pergunta não possui uma resposta correta entre as opções dadas. Você pode precisar revisar as opções ou a formulação da pergunta.

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