Luz incide do ar (n1 = 1,00) em vidro (n2 = 1,50) com ?1 = 30°. Usando a lei de Snell, calcule o ângulo de…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Interpretar resultados e realizar previsões sobre atividades experimentais, fenômenos naturais e processos tecnológicos, com base nas noções de probabilidade e incerteza, reconhecendo os limites explicativos das ciências.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Luz incide do ar (n1 = 1,00) em vidro (n2 = 1,50) com ?1 = 30°. Usando a lei de Snell, calcule o ângulo de refração ?2 em graus.
- A) ?2 é sempre maior que ?1 em refração.
- B) ?2 = 30°, pois não há mudança de ângulo ao passar para o vidro.
- C) ?2 ˜ 19,5°.
- D) Usa-se n1 = n2 na lei de Snell se a luz entra no vidro.
- E) ?2 ˜ 60°, pois é a média dos ângulos.
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- Identifique os dados. O meio de incidência é o ar, com n1 = 1,00, e o meio de refração é o vidro, com n2 = 1,50. O ângulo de incidência é de 30°, e queremos o ângulo de refração.
- Aplique a lei de Snell, que relaciona os índices de refração e os senos dos ângulos: n1 × seno(ângulo de incidência) = n2 × seno(ângulo de refração).
- Substitua os valores: 1,00 × seno(30°) = 1,50 × seno(ângulo de refração). Como seno(30°) = 0,5, temos 0,5 = 1,50 × seno(ângulo de refração).
- Isole o seno do ângulo de refração: seno(ângulo de refração) = 0,5 / 1,5 = 0,333...
- Calcule o arco-seno: ângulo de refração = arco-seno(0,333) ≈ 19,5°. Portanto, a alternativa C está correta e coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas. A) está errada porque, ao entrar em um meio mais refringente (maior índice), a luz se aproxima da normal e o ângulo de refração fica menor que o de incidência. B) está errada porque a luz muda de direção ao mudar de meio, desde que a incidência não seja normal. D) está errada porque a lei de Snell só dá ângulos iguais se n1 = n2, o que não ocorre aqui (1,00 e 1,50). E) está errada porque o ângulo de refração não é a média dos ângulos; ele é obtido pela lei de Snell e, aqui, vale cerca de 19,5°, não 60°.
💡 Dica: Aplique a lei de Snell para encontrar o ângulo de refração.
Alternativa por alternativa
Acredita que a luz sempre se afasta da normal ao refratar, ou seja, que o ângulo refratado é sempre maior. Não percebe que a direção depende do índice do meio, e que ao entrar em meio mais refringente o raio se aproxima da normal.
Supõe que a luz segue em linha reta ao mudar de meio, como se o vidro não alterasse a direção do raio. Ignora que a velocidade da luz muda ao passar de um meio para outro, o que provoca a refração.
Por que engana: Confundir a relação entre os índices de refração e os ângulos, levando a um cálculo incorreto do ângulo de refração.
Pela lei de Snell: n1·sin?1 = n2·sin?2 ? sin?2 = (1,00/1,50)·sin30° = 0,333... ? ?2 = arcsin(0,333...)=19,47° ˜ 19,5°.
Pensa que a lei de Snell exige n1 = n2 para ser aplicada ou que a luz só não se desvia quando os índices são iguais, confundindo a condição de não haver desvio com o procedimento de cálculo. Não associa a diferença de índices à mudança de direção.
Imagina que o ângulo refratado é a média aritmética entre o ângulo de incidência e um valor de referência, criando uma regra inexistente. Não usa a relação entre os senos dos ângulos prevista pela lei de Snell.
Raio-X da questão
lei de Snell
avaliacao
lei de Snell · refração da luz
Revisar a lei de Snell e como calcular ângulos de refração.
Confundir a relação entre os índices de refração e os ângulos, levando a um cálculo incorreto do ângulo de refração.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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