Caiu no vestibular

Para hoje temos:

1) Prisma
2) Refração atmosférica

Exercício 1:

(ITA-SP)
No desenho qual deve ser o índice de refração do prisma para que o raio mostrado sofra reflexão total na face S? (Considere o índice de refração do ar igual a 1,00).

a) n > √2 
b) n < 1,5
c) n > 1,16
d) n < √2 
e) nenhuma das respostas é correta.

Resolução:

O raio mostrado na figura incide na superfície S com ângulo de 45°. Para que haja reflexão total este ângulo deve ser maior do que o ângulo limite L:

45° > L => sen 45° > sen L => √2/2 > n_ar/n_prisma =>
√2/2 > 1/n_prisma => n_prisma > √2

Resposta: a 

Exercício 2:

(UFRJ)
A figura mostra uma estrela localizada no ponto O, emitindo um raio de luz que se propaga até a Terra. Ao atingir a atmosfera, o raio desvia-se da trajetória retilínea original, fazendo com que um observador na Terra veja a imagem da estrela na posição I. O desvio do raio de luz deve-se ao fato de o índice de refração absoluto da atmosfera variar com a altitude.

Explique por que o desvio ocorre do modo indicado na figura, respondendo se o índice de refração absoluto cresce ou diminui à medida que a altitude aumenta. (Na figura a espessura da atmosfera e o desvio do raio foram grandemente exagerados para mostrar com clareza o fenômeno.)

Resolução:

Quando diminui a densidade de um meio, seu índice de refração também diminui. Com o aumento da altitude a atmosfera torna-se mais rarefeita. Assim, sua densidade diminui e seu índice de refração diminui da superfície  para o espaço. Portanto, o índice de refração absoluto diminui com o aumento da altitude. Por isso, a luz proveniente da estrela, ao atravessar a atmosfera, segue uma trajetória não retilínea, aproximando-se cada vez mais da normal.

Próxima semana:
1) Equação de Gauss - Vergência
2) Fórmula dos fabricantes de lentes