Durante um ensaio com uma amostra de um material transparente e homogêneo, um aluno do Curso de Materiais da…

Questão

Durante um ensaio com uma amostra de um material transparente e homogêneo, um aluno do Curso de Materiais da FATEC precisa determinar de que material a amostra é constituída. Para isso, ele utiliza o princípio da refração, fazendo incidir sobre uma amostra semicircular, de raio r, um feixe de laser monocromático, conforme a figura. Utilizando os dados da figura e as informações apresentadas na tabela de referência, podemos concluir corretamente que o material da amostra é (FATEC 2017)

1. A) cristal de lantânio.
2. B) cristal de titânio.
3. C) cristal dopado.
4. D) policarbonato.
5. E) resina.

✅ Resposta correta: alternativa E

Resolução passo a passo

1. Identifique os angulos na figura. theta_I e o angulo entre o raio incidente e a normal, no interior da amostra; theta_R e o angulo entre o raio refratado e a normal, no ar.
2. Os catetos medidos sao 2 cm (perpendicular a normal no lado da amostra, para o raio incidente) e 3 cm (para o raio refratado). O raio r e a hipotenusa dos dois triangulos retangulos, com o mesmo comprimento r nos dois casos.
3. sen(theta_I) = 2/r e sen(theta_R) = 3/r.
4. Aplique a Lei de Snell: n_amostra * sen(theta_I) = n_ar * sen(theta_R). Com n_ar = 1,00, obtemos n_amostra = sen(theta_R)/sen(theta_I) = (3/r)/(2/r) = 3/2 = 1,50.
5. Compare com a tabela. O valor 1,50 corresponde a resina, alternativa E.
6. Por eliminacao, as demais estao erradas: cristal de lantanio (1,80), cristal de titanio (1,71), cristal dopado (1,60) e policarbonato (1,59) nao coincidem com a razao 1,50.

💡 Dica: Calcule os senos a partir dos catetos sobre o raio e aplique a Lei de Snell com n_ar = 1,00.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

Questões parecidas com resolução

• Uma das possíveis tecnologias para a produção de telas sensíveis ao toque aproveita a reflexão interna total da luz…
• Por que um objeto visto atraves de uma placa transparente parece “deslocado”? Em uma oficina de divulgacao cientifica…
• Em um laboratório de análise de materiais, um feixe de luz passou do ar para três amostras transparentes. Em todos os…
• Um raio de luz monocromática, propagando-se pelo ar, incide sobre um líquido em equilíbrio contido em um recipiente, é…
• Dados ilustrativos: Em uma aula de Física, estudantes usaram um bloco semicircular de acrílico para medir o índice de…
• Um professor do curso de Materiais da Fatec apresentou aos alunos a seguinte citação: “As fibras ópticas podem ser…