Em um laboratório de análise de materiais, um feixe de luz passou do ar para três amostras transparentes. Em…

Questão

Em um laboratório de análise de materiais, um feixe de luz passou do ar para três amostras transparentes. Em todos os testes, o ângulo de incidência foi de 45° em relação à normal à superfície. A tabela apresenta os ângulos de refração medidos: água, 32°; óleo, 30°; acrílico, 28°. Considere que os ângulos foram medidos nas mesmas condições experimentais. Com base nos dados, qual amostra apresenta o maior índice de refração em relação ao ar?

1. A) A amostra de acrílico, pois nela o raio refratado forma o menor ângulo com a normal para a mesma incidência.
2. B) A amostra de óleo, pois o ângulo de refração intermediário indica um índice de refração intermediário entre as amostras.
3. C) Não é possível identificar a amostra, pois os ângulos de refração não informam diretamente o índice de cada material.
4. D) As três amostras, pois a incidência ocorreu com o mesmo ângulo em todas as medições.
5. E) A amostra de água, pois nela o raio refratado forma o maior ângulo com a normal para a mesma incidência.

✅ Resposta correta: alternativa A

Resolução passo a passo

1. Use a lei de Snell, n1 * sen(i) = n2 * sen(r). O ar tem índice de refração n1 = 1, a incidência é i = 45° e o índice procurado é n2 = sen(45°) / sen(r). Quanto menor o ângulo de refração r, maior o índice n2. Passo 2: Calcule os índices aproximados. sen(45°) = 0,707. Para a água, sen(32°) = 0,530, então n = 0,707 / 0,530 = 1,33. Para o óleo, sen(30°) = 0,500, então n = 0,707 / 0,500 = 1,41. Para o acrílico, sen(28°) = 0,469, então n = 0,707 / 0,469 = 1,51. Passo 3: Compare os valores. O acrílico tem o maior índice de refração (cerca de 1,51), seguido do óleo (1,41) e da água (1,33). Passo 4: Justifique as alternativas erradas. A alternativa B está errada porque o óleo não é o maior, apenas o intermediário. A alternativa C está errada porque a lei de Snell permite calcular o índice de cada material a partir dos ângulos medidos. A alternativa D está errada porque a incidência igual não implica índices iguais, já que o que muda é o ângulo de refração. A alternativa E está errada porque o maior ângulo de refração corresponde ao menor índice, não ao maior. Passo 5: Conclusão. A alternativa A está correta, e o gabarito oficial também indica A.

💡 Dica: Com a incidência fixa, menor ângulo refratado indica maior índice relativo ao ar.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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