(UFMG) Um estreito feixe de luz monocromática passa de um meio I para um meio II, cujos índices de refração absolutos são diferentes
05. (UFMG) Um estreito feixe de luz monocromática passa de um meio I para um meio II, cujos índices de refração absolutos são diferentes. O feixe atravessa o meio II, penetra em um meio idêntico a I e é refletido em um espelho plano. Estas figuras mostram opções de trajetórias para esse feixe de luz.
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As figuras que representam trajetórias possíveis são:
- 1 e 2
- 1 e 3
- 2 e 5
- 3 e 4
- 4 e 5
Resposta: A
Resolução:
A resposta correta é a (A), (1) e (2).
A figura (1) representa a trajetória do feixe de luz quando ele passa de um meio de índice de refração maior para um meio de índice de refração menor. Nesse caso, o feixe sofre um desvio para cima.
A figura (2) representa a trajetória do feixe de luz quando ele passa de um meio de índice de refração menor para um meio de índice de refração maior. Nesse caso, o feixe sofre um desvio para baixo.
As figuras (3), (4) e (5) não representam trajetórias possíveis porque o feixe de luz não poderia passar da interface entre os meios II e I sem ser refletido.
Portanto, as únicas figuras que representam trajetórias possíveis são a (1) e a (2).
Aqui está uma explicação mais detalhada:
Figura (1)
O feixe de luz incide no meio II com um ângulo de incidência θ1. O índice de refração do meio II é menor do que o do meio I. Portanto, o ângulo de refração θ2 é maior do que θ1.
Como o feixe incide no meio II com um ângulo de incidência maior do que o ângulo limite de refração, ele sofre um desvio para cima.
Figura (2)
O feixe de luz incide no meio II com um ângulo de incidência θ1. O índice de refração do meio II é maior do que o do meio I. Portanto, o ângulo de refração θ2 é menor do que θ1.
Como o feixe incide no meio II com um ângulo de incidência menor do que o ângulo limite de refração, ele sofre um desvio para baixo.
Figuras (3), (4) e (5)
Nas figuras (3), (4) e (5), o feixe de luz incide no meio II com um ângulo de incidência θ1. O índice de refração do meio II é maior do que o do meio I. Portanto, o ângulo de refração θ2 é menor do que θ1.
Como o feixe incide no meio II com um ângulo de incidência menor do que o ângulo limite de refração, ele não poderia passar da interface entre os meios II e I sem ser refletido.