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Física

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5) A lei de Snell, ou simplesmente lei de refração, resume-se a uma expressão que dá 0 desvio angular sofrido por uma onda eletromagnética ao passar para um meio com indice de refração diferente do qual ela estava percorrendo. Em outras palavras, descreve a relação entre os ângulos de incidência e de transmissão, quando refe-se a luz ou outras ondas passando através de uma fronteira (interface) entre dois meios isotrópicos diferentes, tais como a água e O vidro. A lei de Snell-Descartes refere-se aos cientistas Willebrord Snellius e René Descartes. Imagine um raio de luz que se propaga no ar. Em um determinado momento, ele incide sobre a superficie de um bloco de plástico em um ângulo de 62,7° com a normal e se desvia até formar um ângulo de 48,1° com a normal do plástico. Com base nestas informações, assinale a alternativa que contém corretamente O valor da velocidade da luz no plástico. Selecione uma alternativa: a) 2,52 108 m/s. b) 1,45 10⁸ m/s. c) 2,25 10⁸ m/s. d) 2,87 108 m/s e) 1,98 108 m/s
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Gabriel Guillen Silveira

anteontem

Respostas

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anteontem

Para resolver essa questão, precisamos usar a Lei de Snell, que é expressa pela fórmula: \[ n_1 \cdot \sin(\theta_1) = n_2 \cdot \sin(\theta_2) \] onde: - \( n_1 \) é o índice de refração do primeiro meio (ar, que tem aproximadamente \( n_1 \approx 1 \)), - \( \theta_1 \) é o ângulo de incidência (62,7°), - \( n_2 \) é o índice de refração do segundo meio (plástico, que queremos encontrar), - \( \theta_2 \) é o ângulo de refração (48,1°). Primeiro, vamos calcular \( n_2 \): 1. Substituindo os valores na fórmula: \[ 1 \cdot \sin(62,7°) = n_2 \cdot \sin(48,1°) \] 2. Calculando os senos: - \( \sin(62,7°) \approx 0,887 \) - \( \sin(48,1°) \approx 0,743 \) 3. Agora, substituindo os valores: \[ 0,887 = n_2 \cdot 0,743 \] 4. Isolando \( n_2 \): \[ n_2 = \frac{0,887}{0,743} \approx 1,19 \] Agora que temos o índice de refração do plástico, podemos calcular a velocidade da luz no plástico usando a relação: \[ v = \frac{c}{n} \] onde: - \( c \) é a velocidade da luz no vácuo (\( c \approx 3 \times 10^8 \, m/s \)), - \( n \) é o índice de refração que encontramos. Substituindo: \[ v = \frac{3 \times 10^8}{1,19} \approx 2,53 \times 10^8 \, m/s \] Analisando as alternativas, a que mais se aproxima do valor calculado é: a) 2,52 \( \times 10^8 \, m/s \). Portanto, a alternativa correta é a) 2,52 \( \times 10^8 \, m/s \).

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