Quando a luz se propaga no vacuo (n=1) para um liquido, o angulo de incidencia vale 45° e o da refração 30°. Determine a velocidade com que a luz sepropaga no liquido.
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Nesse caso, vamos usar a lei de Snell-Descartes: n1 * sen(theta1) = n2 * sen(theta2)
Onde:
n1 = 1
theta1 = 45°
theta2 = 30°
Então:
1 * sen(45°) = n2 * sen(30°) => n2 = sen(45°)/sen(30°) = (raíz(2)/2)/(1/2) = raíz(2)
Sabemos ainda que o índice de refração do líquido é a relação das valocidades: n2 = c/v2.
Lembrando ainda que a velocidade da luz possui o valor c = 3.0 x 10^8 m/s.
Portanto:
v2 = c/n2 = (3.0 x 10^8)/raíz(2) = 2.12 X 10^8 m/s
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Olá Elisa, bom dia! Tudo bem? Vamos pensar nessa questão juntos...
Primeiro, vamos relembrar o conceito de refração aplicado à Lei de Snell-Descartes: A refração é, basicamente, a mudança de velocidade da luz em razão da alteração do meio pelo qual ela passa. Podemos mensurar essa relação pelo cálculo do índice de refração n, que é determinado pela razão entre a velocidade da luz no vácuo e a velocidade da luz do meio em questão (v), ou seja, n = c/v.
A Lei de Snell-Descartes nos mostra que existe também uma relação entre o ângulo de incidência da luz (î) e o chamado ângulo de refração (r), de tal forma que:
n1*sen(i) = n2*sen(r)
Assim, se substituirmos n=c/v em n1*sen(i) = n2*sen(r), temos:
(c/V1)*sen(i) = (c/V2)*sen(r)
Sendo que c/v1=n1 é o índice de refração de propagação da luz no vácuo para um líquido, c/v2=n2 o índice de refração da luz no líquido, i=45º e r=30º. Assim, temos:
sen(45º)*1=sen(30º)*n2
n2= ?2
c/v2 = n2
(3x10? m/s)/v2 = ?2
Logo, V2 = 2,12x10? m/s
Espero ter contribuido com a resolução dessa questão!
Qualquer sugestão é bem-vinda!
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