Um raio de luz monocromático de frequência  , passa do ar para um bloco de vidro. Ele incide na face plana do bloco com um ângulo  , e refrata-se no interior do vidro com um ângul o . Sabendo que o índice de refração absoluto do ar é 1,0 e do vidro 1,5, pode-se afirmar que  é igual a:

Um raio de luz monocromático de frequência 

 , passa do ar para um bloco de vidro. Ele incide na face plana do bloco com um ângulo 

, e refrata-se no interior do vidro com um ângul o 

. Sabendo que o índice de refração absoluto do ar é 1,0 e do vidro 1,5, pode-se afirmar que 

Qual é o ângulo de refração da luz ao passar do ar para o vidro, dados os índices de refração e o ângulo de incidência?

Como a luz se comporta ao passar de um meio para outro com diferentes índices de refração, e qual lei descreve essa relação?

A Lei de Snell é uma importante lei da óptica que descreve o comportamento da luz ao atravessar meios com diferentes índices de refração. De acordo com essa lei, qual é a relação entre os ângulos de incidência e refração, respectivamente representados por i e r?

Qual a relação entre o ângulo de incidência e o ângulo de refração, de acordo com a Lei de Snell, quando a luz atravessa meios com diferentes índices de refração?

Uma luz de laser (sabe-se que o laser é uma fonte de luz monocromática) se desloca sobre uma superfície de interface entre o ar e um líquido (a luz do laser sai do líquido para o ar). Sabendo que o índice de refração do líquido é igual $$n_{l}=\sqrt{2}$$ e do ar é aproximadamente $$n_{Ar}=1$$ marque a alternativa que representa $$o$$ ângulo crítico, em graus, entre o ar e esse líquido.

Uma luz de laser (sabe-se que o laser é uma fonte de luz monocromática) se desloca sobre uma superfície de interface entre o ar e um líquido (a luz do laser sai do líquido para o ar). Sabendo que o índice de refração do líquido é igual 

 ângulo crítico, em graus, entre o ar e esse líquido.

Para encontrar o ângulo crítico entre o ar e o líquido, usamos a lei de Snell, que relaciona os índices de refração dos meios e os ângulos de incidência e refração. A lei de Snell é dada por:

n1 * sin(θ1) = n2 * sin(θ2)

Onde:
- n1 é o índice de refração do primeiro meio (neste caso, o líquido).
- θ1 é o ângulo de incidência no primeiro meio.
- n2 é o índice de refração do segundo meio (neste caso, o ar).
- θ2 é o ângulo de refração no segundo meio.

O ângulo crítico (θc) é o ângulo de incidência para o qual o ângulo de refração é de 90 graus (sin(θ2) = sin(90°) = 1), o que significa que a luz não passa para o segundo meio, mas sim reflete totalmente de volta para o primeiro meio. Isso é conhecido como reflexão interna total.

Substituindo os valores conhecidos na lei de Snell para o ângulo crítico, temos:

n_líquido * sin(θc) = n_ar * sin(90°)

Sabemos que n_líquido = √2, n_ar = 1 e sin(90°) = 1. Portanto:

√2 * sin(θc) = 1 * 1

Agora, isolamos sin(θc):

sin(θc) = 1 / √2

Sabemos que 1 / √2 é o valor do seno de 45 graus, mas como a luz está passando do meio mais refringente para o menos refringente (do líquido para o ar), o ângulo crítico será maior que 45 graus. Para encontrar o valor exato, usamos a função inversa do seno (arcsin ou asin):

θc = arcsin(1 / √2)

Usando uma calculadora ou tabela trigonométrica, encontramos que:

θc ≈ 45°

No entanto, como mencionado anteriormente, o ângulo crítico será maior que 45 graus, pois estamos procurando o ângulo no líquido para o qual a luz não mais entra no ar, mas sim reflete totalmente de volta para o líquido. O valor de 45° é o seno de um ângulo no ar, mas estamos procurando o ângulo no líquido. Para encontrar o ângulo crítico correto, precisamos considerar o valor do seno que é igual a 1 / √2 no líquido.

Usando a função inversa do seno para o valor de 1 / √2, encontramos que o ângulo crítico é aproximadamente:

θc ≈ 45° (no ar)

Mas, como estamos procurando o ângulo no líquido, precisamos encontrar o ângulo cujo seno é √2 vezes maior, o que nos leva a um ângulo maior que 45°. Ao verificar as alternativas fornecidas, a única que é maior que 45° e é uma opção plausível é:

d) 50°

Portanto, a resposta correta é a alternativa (d) 50°.

Qual é o ângulo crítico para a luz que se propaga do líquido para o ar, dados os seus índices de refração?

Um feixe de luz monocromática se propaga do ar (índice de refração n1 = 1) para um determinado líquido transparente. Ao fazer isso, o feixe de luz sofre uma refração, de acordo com a Lei de Snell-Descartes. Sabendo que o ângulo de incidência é de 30 graus e o ângulo de refração é de 18 graus, calcule o índice de refração desse líquido (n2).

Como calcular o índice de refração de um meio (líquido) utilizando a Lei de Snell-Descartes, dados o índice de refração do meio incidente (ar), o ângulo de incidência e o ângulo de refração?

Banco de questões: Óptica Geométrica: Lei de Snell

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