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Óptica - Questão do livro Tópicos de Física

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Óptica - Questão do livro Tópicos de Física  Empty Óptica - Questão do livro Tópicos de Física

Mensagem por Stanleypicos Dom 03 Jun 2018, 22:20

Alguns alunos contaram a um professor de Física que os mostradores de seus relógios pareciam belos espelhos quando observados de certas posições, durante um mergulho. Aberta a discussão para a análise do fenômeno, um aluno lembrou que sob o vidro do mostrador existe ar e que o fenômeno era devido à reflexão total na interface vidro-ar.

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Determine para que valores do ângulo de incidência i ocorre o fenômeno descrito. Dados: índice de refração do ar = 1,0; índice de refração da água = 1,3; índice de refração do vidro = 1,4; sen 45° = 0,71; sen 48° = 0,74; sen 46° = 0,72; sen 49° = 0,75; sen 47° = 0,73; sen 50° = 0,77. 

Não entendi essa questão, situação bem estranha

Spoiler:
R: i > ou = 50º


Última edição por Stanleypicos em Dom 03 Jun 2018, 22:21, editado 1 vez(es) (Motivo da edição : .)

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Mensagem por Elcioschin Dom 03 Jun 2018, 22:53

senL >= 1,0/1,3 ---> senL >= 0,77 ---> L >= 50°

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Mensagem por Stanleypicos Seg 04 Jun 2018, 15:45

Muito obrigado!!!!

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Mensagem por yasminlene Seg 24 Maio 2021, 17:57

Alguém pode me explicar por qual motivo não consideramos a refração da passagem da luz do vidro para o ar do relógio?
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Mensagem por Elcioschin Seg 24 Maio 2021, 18:14

O raio de luz, vindo da água, incide na superfície água/vidro sob ângulo i
Como n(água) < n(vidro) não pode ocorrer reflexão total.
Neste caso o raio refrata e penetra no vidro com ângulo r de refração.
Este raio refratado incide na superfície vidro/ar
Como n(vidro) > n(ar) pode ocorrer reflexão total.
Para que esta reflexão total ocorra é necessário que o ângulo de incidência seja, no mínimo, o ângulo limite L para vidro/ar:

senL = n(ar)/n(vidro) ---> senL = 1/1,4

Note, na figura, que r = L (alternos e internos) --> senr = sen L --> senr = 1/1,4

Para a superfície água/vidro ---> n(água).seni = n(vidro).senr --->

1,3.seni = 1,4.(1/1,4) --> seni = 1/1,3 --> seni ~= 0,77 --> i ~= 50º --> i ≥ 50º

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Última edição por Elcioschin em Ter 25 Maio 2021, 15:47, editado 1 vez(es)
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Mensagem por yasminlene Seg 24 Maio 2021, 20:08

Nesse caso não usaríamos então o índice de refração do vidro e da água para calcular o ângulo limite? Nos cálculos foram utilizados os índices da água e do ar, por isso fiquei meio confusa.
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Mensagem por Elcioschin Ter 25 Maio 2021, 15:49

Refiz minha mensagem anterior, mostrando, com mais detalhes, o passo-a-passo da solução e acrescentando uma figura, pra facilitar o entendimento.
Qualquer dúvida é só falar.
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