Question

A figura mostra um raio de luz monocromática que se propaga no ar formando um
ângulo de 60° com a superfície. Quando o raio passa a incidir no outro meio o ângulo
de refração observado é de 30°. (Dados: sen 60 = 0,8, sen 30 = 0,5 e

Answer 1

Lei de Snell-Descartes:
$n_1 \cdot sen_i= n_2 \cdot sen_r$

Sendo, 'n' o índice de refração em um dado meio.

Para encontrarmos o n2, basta utilizar a fórmula acima. Perceba:
$n_1 \cdot sen_i= n_2 \cdot sen_r \\ \\ 1 \cdot sen ~60^\circ = n_2 \cdot sen ~30^\circ \\ \\ 1 \cdot 0,8 = n_2 \cdot 0,5 \\ \\ \boxed{\boxed{n_2= 1,6}}$

O índice de refração no meio 2 pode ser escrito como,
$n_2= \frac{c}{v_2}$

Por fim, determinando a velocidade no meio 2:
$n_2= \frac{c}{v_2} \\ \\ 1,6= \frac{3 \cdot 10^8}{v_2} \\ \\ v_2= \frac{3 \cdot 10^8}{1,6} \\ \\ \boxed{\boxed{v_2= 1,875 \cdot 10^8}}$

Answer 2

O índice de refração da luz no segundo meio é de 1,6.

A velocidade da luz no meio é de 1,875. 10⁸ m/s.

De acordo com a Segunda Lei da Refração, também chamada de Lei de Snell-Descartes “Os senos dos ângulos de incidência e refração são diretamente proporcionais às velocidades da onda nos respectivos meios”.

A Segunda Lei da Refração está expressa na equação que segue abaixo-

seni x ni = senr x nr

Onde,

ni = índice de refração do meio i

nr =  índice de refração do meio rsen

i = seno do ângulo de incidência

senr = seno do ângulo de refração

No caso em questão temos os seguintes dados-

• ni = 1 (índice de refração do ar)

• i = 60°

• r = 30°

1. sen60° = nr. sen30°

1. 0,80 = nr. 0,50

nr = 1,6

A luz se propaga com uma determinada velocidade que está relacionada com as propriedades do meio de propagação.

Podemos calcular a velocidade da luz em determinado meio utilizando o índice de refração do mesmo.

n = c/v

Onde,

n – índice de refração

c – velocidade da luz no vácuo

v – velocidade da luz no meio

1,6 = 3. 10⁸/V

V = 1,875. 10⁸ m/s

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