Question

Um feixe de luz incide num espelho plano fazendo um ângulo 1 = 60º com a normal ao espelho, propagando- se pelo ar (meio 1). O feixe refletido propaga-se no meio 1 e incide na interface entre o meio 1 e o meio 2, onde sofre refração. O feixe refratado sai com ângulo 2 com relação à normal à interface, conforme mostra a figura ao lado. As duas normais são perpendiculares entre si. Sabe-se que o índice de refração do ar vale n1 = 1, que sen 30º = cos 60º = 1 2 , que sen 60º = cos 30º = 3 2 e que sen 2 = 1 5 e cos 2 = 2 6 5 . Além disso, a velocidade da luz no meio 1 é c = 3,0 x 108 m/s. Levando em consideração os dados apresentados, determine o valor da velocidade da luz no meio 2.

Answer 1

Olá! Espero ajudar!

Observando a figura, o ângulo de incidência do feixe refletido na interface do meio 1 com o meio 2 é de 30°.

Pela Lei de Snell sabemos que -

n1·senα = n2·senθ

1·sen30 = n2·1/5

1/2 = 1/5·n2

n2 = 5/2

O índice de refração de um meio pode ser calculado por -

n = c/v

onde,

n = índice de refração no meio

c = velocidade da luz no vácuo ⇒  3,0 x 10⁸m/s.

v = velocidade da luz no meio considerado.

Assim,

5/2 =  3,0 x 10⁸/v

v =  (3,0 x 10⁸)x 2/5

v = 1,2 x 10⁸ m/s