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Física Velocidade

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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Elisa perguntou há 1 ano

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Professor Eder S.
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Respondeu há 1 ano

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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Professor João G.
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Respondeu há 1 ano

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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