estudante

1. Uma moeda encontra-se exatamente no centro do fundo de uma caneca. Despreze a espessura da moeda. Considere a altura da caneca igual a 4 diâmetros da moeda, d(M), e o diâmetro da caneca igual a 3 d(M).
a) Um observador está a uma distância de 9 d(M) da borda da caneca. Em que altura mínima, acima do topo da caneca, o olho do observador deve estar para ver a moeda toda?

basta fazer uma semelhança de triângulos:

H 4
  H  36d M
9 1

b) Com a caneca cheia de água, qual a nova altura mínima do olho do observador para continuar a enxergar a moeda toda? n(água) = 1,3.

b)

2. Um cilindro maciço de vidro tem acima de sua base superior uma fonte luminosa que emite um fino feixe de luz, como mostra a figura a seguir. Um aluno deseja saber se toda luz que penetra por essa extremidade superior do tubo vai sair na outra extremidade, independentemente da posição da fonte F e, portanto, do ângulo de incidência  . Para tanto, o aluno analisa o raio luminoso rasante e verifica que o ângulo de refração correspondente a esse raio vale 40°. seno 40° = 0,64 e n(ar) = 1
a) Obtenha o índice de refração do material do cilindro.
b) Verifique se o raio rasante, após ser refratado e incidir na face lateral do cilindro, sofrerá ou não uma nova refração. Justifique sua resposta.

Procedimento: a) usa Lei de Snell para o raio rasante onde o ângulo é 90º

n1.sen90º = n2.sen40  1.1 = n2.0,64  n2 = 1,56

b) o ângulo de incidência será 50º, portanto maior que o ângulo limite que é 40º, assim o raio sofrerá reflexão interna total.

3. Um raio luminoso que se propaga no ar "n(ar) =1" incide obliquamente sobre um meio transparente de índice de refração n, fazendo um ângulo de 60° com a normal. Nessa situação, verifica-se que o raio refletido é perpendicular ao raio refratado, como ilustra a figura.
Calcule o índice de refração n do meio.

Procedimento: a) n1 sen(i)  n2 sen(r ) . Não temos nem i nem r. mas pela figura o ângulo de reflexão
será