Reflexão total

Um raio de luz proveniente do ar incide num bloco de vidro conforme a figura abaixo. Após atravessar o bloco, o raio incide na superfície inferior visando a emergir do bloco de vidro para o ar. Marque a alternativa errada: 60o 45o

a) Ao atingir a superfície inferior do bloco de vidro, o ângulo de incidência vale 30º; 

b) O índice de refração desse vidro vale 2 ; 

c) O ângulo limite na face inferior desse prisma vale 45º 

d) Ao atingir a superfície inferior do bloco de vidro, ocorrerá reflexão total;

e) Ao atingir a superfície inferior do bloco de vidro, ocorrerá reflexão parcial e refração

GABARITO:

 


No enunciado, ele diz que "o raio incide na superfície inferior visando a emergir do bloco de vidro para o ar" nesse caso indo do vidro --> ar 
 Nmaior -> Nmenor

Porém, na imagem o raio está indo do ar para o vidro, eu tenho que desenhar como seria se fosse do vidro para o ar ou o fato de não ocorrer uma reflexão total já poderia ser notada apenas por ter ido do ar --> vidro no desenho? 

 isso estaria correto? (ignorem minha falta de coordenação motora) Teria que fazer algo +/- assim para chegar a conclusão que a reflexão total não ocorre ? ( realizei os cálculos partindo do desenho ao lado e o ângulo limite é de 45°, realmente não ocorre reflexão total)

Ana Laura Guimarães escreveu:Um raio de luz proveniente do ar incide num bloco de vidro conforme a figura abaixo. Após atravessar o bloco, o raio incide na superfície inferior visando a emergir do bloco de vidro para o ar. Marque a alternativa errada: 60o 45o

a) Ao atingir a superfície inferior do bloco de vidro, o ângulo de incidência vale 30º; 

b) O índice de refração desse vidro vale 2 ; 

c) O ângulo limite na face inferior desse prisma vale 45º 

d) Ao atingir a superfície inferior do bloco de vidro, ocorrerá reflexão total;

e) Ao atingir a superfície inferior do bloco de vidro, ocorrerá reflexão parcial e refração

GABARITO:

 


No enunciado, ele diz que "o raio incide na superfície inferior visando a emergir do bloco de vidro para o ar" nesse caso indo do vidro --> ar 
 Nmaior -> Nmenor

Porém, na imagem o raio está indo do ar para o vidro, eu tenho que desenhar como seria se fosse do vidro para o ar ou o fato de não ocorrer uma reflexão total já poderia ser notada apenas por ter ido do ar --> vidro no desenho? 

 isso estaria correto? (ignorem minha falta de coordenação motora) Teria que fazer algo +/- assim para chegar a conclusão que a reflexão total não ocorre ? ( realizei os cálculos partindo do desenho ao lado e o ângulo limite é de 45°, realmente não ocorre reflexão total)

Isso seria possível porquê é levado em consideração os raios referentes a reflexão parcial e refração da situação Ar --> vidro ?

Não houve reflexão total do vidro para o ar ---> Pelo seu desenho houve refração, pois o raio sai do vidro

n(ar).seni = n(v).senr ---> r = 90º - 60º ---> r = 30º

1.sen45º = n(v).sen30º ---> 1.(√2/2) n(v).(1/2) ---> n(v) = √2


senL = n(ar)/n(v) ---> senL = 1/√2 ---> senL = √2/2 ---> L = 45º


Ângulo de incidência na face inferior do vidro: i' = 30º ---> Como i' < L ---> não há reflexão total

Sim, não houve reflexão total, minha dúvida é, eu poderia já ter assinalado a d (o enunciado pede a alterativa incorreta) só pelo fato de está indo do Ar --> Vidro na imagem, ou teria que fazer o desenho e calcular o ângulo limite? ( Fiz o desenho por considerar que, apesar de não haver reflexão total entre ar e vidro, haveria reflexão parcial e refração, e a partir disso, usaria os raios da reflexão parcial para calcular o que se pede no enunciado, que é do vidro para o ar, assim, a depender do Ângulo de incidência poderia ocorrer reflexão total (o ângulo de incidência ( vidro --> ar é 30° e o limite é 45°, realmente não a reflexão total)

Olha nesse exemplo aqui 

Seja um bloco de vidro imerso no ar mostrado na figura abaixo. Se o índice de refração desse bloco vale 2 , a ocorrência da reflexão total na face superior desse bloco só será possível para ângulos de incidência i situados na seguinte faixa de valores: 

a) 30º < i < 90º

 b) 0º < i < 45º 

 c) 0º < i < 30º 

 d) 45º < i < 90º 

 e) impossível haver reflexão total na face superior

 o gabarito é E



Nesse caso na resolução que encontrei não é feito um desenho, só analisa os meios

Para responder a questão original. bastaria saber isto:

Temos, nas figuras uma lâmina de faces paralelos.
Um raio incidente, no ar, com ângulo de incidência i, sempre vai refratar na face superior
O raio refratado, com ângulo de refração r, incide na face inferior com o mesmo ângulo r e sempre refrata com o mesmo ângulo i

Eu apenas demonstrei porque isto é verdade!

Logo, a afirmação D está errada!

Nesta sua nova questão:

Para haver reflexão total é necessário que o raio incidente parta de um meio com índice n2 e o outro meio n1, tal que n2 > n1

Nesta nova questão parte do ar n = 1 para o vidro nv = 2 ---> exatamente o oposto.

No primeiro caso eu considerei os raios que primeiramente, incidiam no vidro e depois o raio que ia do vidro --> ar. Na Segunda questão, o raio não poderia entrar ar--> vidro e depois outro raio do vidro--> ar assim como na primeira questão? Não entendi o porquê de na primeira questão eu poderia calcular o ângulo limite e só então dizer se haverá ou não um reflexão total, e na segunda questão, apenas ao dizer que está indo do ar-->vidro já suficiente para dizer que não ocorre reflexão total.

Ana Laura Guimarães escreveu:No primeiro caso eu considerei os raios que primeiramente, incidiam no vidro e depois o raio que ia do vidro --> ar. Na Segunda questão, o raio não poderia entrar ar--> vidro e depois outro raio do vidro--> ar assim como na primeira questão? Não entendi o porquê de na primeira questão eu poderia calcular o ângulo limite e só então dizer se haverá ou não um reflexão total, e na segunda questão, apenas ao dizer que está indo do ar-->vidro já suficiente para dizer que não ocorre reflexão total.

Entendo a parte de que o Nv> Nar , e que para ocorrer a reflexão total necessariamente preciso que o raio esteja indo Nmaior --> Nmenor , porém, no primeiro caso também está indo do ar para o vidro, tive que traçar outra normal, e a partir do raio refratado na parte interna do vidro descobri o ângulo de incidência do vidro-->ar.

Na 2ª questão, suponhamos que possa existir reflexão total:

senL = nv/nar ---> senL = 2/1 ---> senL = 2 ---> impossível 

Logo, é impossível haver reflexão total!!!