Explique as condições físicas para ocorrência de reflexão interna total numa interface entre dois meios e…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Explique as condições físicas para ocorrência de reflexão interna total numa interface entre dois meios e deduza a expressão do ângulo crítico. Calcule o ângulo crítico para luz que vai de vidro (n1 = 1,50) para ar (n2 = 1,00).
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
A reflexão interna total ocorre quando a luz passa de meio mais refringente para menos refringente (n1>n2) e o ângulo de incidência ?i excede o ângulo crítico ?c. Pela lei de Snell: n1·sen?c = n2·sen90° = n2, logo sen?c = n2/n1. Para n1=1,50 e n2=1,00: ?c = arcsin(1,00/1,50) ˜ arcsin(0,6667) ˜ 41,8° (˜42°). Para ?i>?c ocorre reflexão total; princípio usado em fibras ópticas.
Explicação
A reflexão interna total acontece quando a luz tenta passar de um meio mais denso para um menos denso, e o ângulo de incidência é maior que o ângulo crítico. A dedução do ângulo crítico é baseada na relação entre os índices de refração dos dois meios, usando a lei de Snell. O cálculo do ângulo crítico, que resulta em aproximadamente 42°, demonstra a condição necessária para que ocorra a reflexão total, essencial em aplicações como fibras ópticas.
Raio-X da questão
reflexão interna total
avaliacao
lei de Snell · índices de refração
Revisar as condições para reflexão interna total e a lei de Snell.
O aluno pode confundir os índices de refração dos meios e aplicar a fórmula de forma incorreta, resultando em um ângulo crítico errado.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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