Questões de Refração da Luz

Luz - velocidade

1. Em um experimento, a luz atravessa uma placa de vidro com velocidade igual a . Sabendo que a velocidade da luz no vácuo é de, qual o índice de refração do vidro?

O índice de refração em um meio é definido como o quociente entre a velocidade da luz no vácuo e a velocidade da luz no meio em questão, ou seja:

Não se usa unidade para o índice de refração, pois relaciona duas unidades iguais (velocidade).

2. A figura mostra um raio de luz monocromática que se propaga no ar formando um ângulo de 30° com a superfície. Quando o raio passa a incidir no outro meio o ângulo de refração observado é de 60°.

A partir destas informações calcule:

(a) O índice de refração da luz no segundo meio.

(b) A velocidada da luz neste meio.

(a) Para calcular o índice de refração do meio basta aplicar a Lei de Snell:

Como os ângulos e o índice de refração do meio de incidência são conhecidos, basta isolarmos o que o problema solicita:

(b) A velocidade da luz refratada é calculada através da definição de índice de refração:

Sendo c=:

Dioptros

1. Um pescador avista um peixe em um lago a uma distância aparente de 0,5 m da superfície. Considerando os índices de refração do ar (n = 1) e da água (n = 1,33), qual deve ser a distância real entre a superfície da água e o peixe?

Pela descrição do sistema, o problema trata da distorção da visão devido à luz que passa por dois meios de diferentes índices de refração:

Podemos calcular a distância real até o peixe utilizando a relação:

Onde h = 0,5 m:

Analisando a figura, podemos concluir que x = H-h = 0,165 m.