Física III ⇒ Refração da Luz Tópico resolvido

[Michelly123]

Um raio de luz monocromática, I, propagando-se no ar, incide
perpendicularmente à face AB de um prisma de vidro, visto em corte na
figura, e sai pela face AC. A figura mostra cinco trajetórias desenhadas
por estudantes, tentando representar o percurso seguido por esse raio
luminoso ao atravessar o prisma.

Captura de tela 2023-10-04 194253.png (15.22 KiB) Exibido 406 vezes

O percurso que melhor representa a trajetória do raio é:
A) 1. B) 2. C) 3. D) 4. E) 5.

Resposta

---

D

[παθμ]

Michelly123,

Ao incidir perpendicularmente na interface, não há desvio. Por isso, o caminho correto é 4 ou 3. Porém, como o índice de refração do vidro é maior do que o do ar, o ângulo de refração deve ser maior do que o de incidência:

[tex3]n_v \sin(\theta_i)=n_a \sin(\theta_r) \Longrightarrow \sin(\theta_r)=\frac{n_v}{n_a}\sin(\theta_i)>\sin(\theta_i) \Longrightarrow \theta_r>\theta_i.[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]n_v \sin(\theta_i)=n_a \sin(\theta_r) \Longrightarrow \sin(\theta_r)=\frac{n_v}{n_a}\sin(\theta_i)>\sin(\theta_i) \Longrightarrow \theta_r>\theta_i.[/tex3]

Isso significa que, na segunda refração, o raio se afasta da normal. Portanto, a trajetória correta é a 4.

Alternativa D

[Michelly123]

παθμ

Obrigada, contudo, ainda não consigo entender o motivo que invalida ser o caminho 3. ambos não seriam maior que o ângulo de incidência?

[παθμ]

ambos não seriam maior que o ângulo de incidência?

Não.

Veja o desenho abaixo representando o raio 3. A normal está pontilhada.

Screenshot 2023-10-18 160521.png (204.58 KiB) Exibido 350 vezes

Repare que, se o raio passasse sem desvio, teríamos [tex3]\theta_r=\theta_i.[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]\theta_r=\theta_i.[/tex3]

Como o raio 3 se desvia para baixo, temos [tex3]\theta_r<\theta_i.[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]\theta_r<\theta_i.[/tex3]