{"id":11263,"date":"2022-05-27T09:00:00","date_gmt":"2022-05-27T12:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/professorpinguim.com.br\/blog\/?p=11263"},"modified":"2023-08-06T21:00:27","modified_gmt":"2023-08-07T00:00:27","slug":"reflexao-total","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/professorpinguim.com.br\/blog\/reflexao-total\/","title":{"rendered":"Reflex\u00e3o Total"},"content":{"rendered":"\n
Nesta aula, vamos resolver algumas quest\u00f5es sobre Reflex\u00e3o Total da Luz. Antes, vamos revisar os principais conceitos. Acompanhe!<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n
Quando a luz sofre refra\u00e7\u00e3o de um meio mais refringente para um meio menos refringente, o raio de luz se afasta da normal, como determina a Lei de Snell-Descartes<\/p>\n\n\n\n Quanto maior o \u00e2ngulo de incid\u00eancia, maior o \u00e2ngulo de refra\u00e7\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n Chega uma hora que o \u00e2ngulo de incid\u00eancia \u00e9 t\u00e3o grande que o raio refratado fica quase rasante \u00e0 superf\u00edcie de separa\u00e7\u00e3o dos meios. Neste caso, chamamos o \u00e2ngulo de incid\u00eancia de \u00c2ngulo Limite, L. Este \u00e2ngulo Limite pode ser calculado usando a Lei de Snell:<\/p>\n\n\n\n Como sen 90\u00b0= 1, temos<\/p>\n\n\n\n Como o meio B \u00e9 menos refringente que o meio A, podemos escrever: Se o \u00e2ngulo de incid\u00eancia for maior que o \u00e2ngulo Limite L, a luz n\u00e3o mais refrata e sofre a chamada reflex\u00e3o total<\/strong>, retornando para o meio de origem. Note que o \u00e2ngulo de reflex\u00e3o \u00e9 igual ao \u00e2ngulo de incid\u00eancia: <\/p>\n\n\n\n r = i<\/p>\n\n\n\n Condi\u00e7\u00f5es para ocorrer a Reflex\u00e3o Total:<\/p>\n\n\n\n 1) A luz deve se propagar no sentido do meio mais refringente para o meio menos refringente<\/p>\n\n\n\n 2) O \u00e2ngulo de incid\u00eancia deve ser maior que o \u00e2ngulo Limite: i > L<\/p>\n\n\n\n 1. (Fmc) <\/strong> Refrat\u00f4metro \u00e9 um dispositivo \u00f3ptico utilizado para medir o \u00edndice de refra\u00e7\u00e3o de subst\u00e2ncias transl\u00facidas. A subst\u00e2ncia \u00e9 depositada sobre a superf\u00edcie plana de um meio com \u00edndice de refra\u00e7\u00e3o conhecido (n0<\/sub>). Um feixe de luz monocrom\u00e1tico atravessa esse meio e incide na interface que o separa da subst\u00e2ncia cujo \u00edndice de refra\u00e7\u00e3o (n) desejamos medir. O refrat\u00f4metro faz uso do fen\u00f4meno de reflex\u00e3o total, onde raios de luz com \u00e2ngulos de incid\u00eancia maiores do que um \u00e2ngulo limite (ou cr\u00edtico) s\u00e3o totalmente refletidos nessa interface. O refrat\u00f4metro identifica esse \u00e2ngulo limite e, a partir dele, n<\/strong> \u00e9 determinado.<\/p>\n\n\n\n Dois l\u00edquidos com \u00edndices de refra\u00e7\u00f5es distintos n1<\/sub> e n2<\/sub> s\u00e3o observados em um refrat\u00f4metro. Verifica-se que o \u00e2ngulo limite do l\u00edquido 1 \u00e9 maior que o do l\u00edquido 2.<\/p>\n\n\n\n A rela\u00e7\u00e3o entre os \u00edndices de refra\u00e7\u00e3o n0<\/sub>, n1<\/sub> e n2<\/sub> \u00e9:<\/p>\n\n\n\n a) n0<\/sub> > n1<\/sub> > n2<\/sub> <\/p>\n\n\n\n b) n0<\/sub> > n2<\/sub> > n1<\/sub> <\/p>\n\n\n\n c) n2<\/sub> > n1<\/sub> > n0<\/sub> <\/p>\n\n\n\n d) n1<\/sub> > n2<\/sub> > n0<\/sub> <\/p>\n\n\n\n e) n1<\/sub> > n0<\/sub> > n2<\/sub> <\/p>\n\n\n\n Resposta: <\/strong>[A]<\/p>\n\n\n\n 2. (Mackenzie) <\/strong><\/p>\n\n\n\n A flor Vit\u00f3ria R\u00e9gia em um lago amazonense calmo<\/em><\/strong><\/p>\n\n\n\n <\/em><\/strong>A vit\u00f3ria r\u00e9gia \u00e9 uma flor da Amaz\u00f4nia que tem forma de c\u00edrculo. Tentando guardar uma pepita de ouro, um \u00edndio a pendurou em um barbante prendendo a outra extremidade bem no centro de uma vit\u00f3ria r\u00e9gia de raio R = 0,50 m dentro da \u00e1gua de um lago amazonense muito calmo. Considerando-se o \u00edndice de refra\u00e7\u00e3o do ar igual a 1,0 o da \u00e1gua nA<\/sub> <\/strong>e o comprimento do barbante, depois de amarrado no centro da flor e solto, 50 cm pode-se afirmar que o valor de nA<\/sub> de modo que, do lado de fora do lago, ningu\u00e9m consiga ver a pepita de ouro \u00e9: <\/p>\n\n\n\n Resposta: <\/strong>[C]<\/p>\n\n\n\n 3. (Ita)<\/strong> Em f\u00e9rias no litoral, um estudante faz para um colega as seguintes observa\u00e7\u00f5es:<\/p>\n\n\n\n I. A luz solar consiste de uma onda eletromagn\u00e9tica transversal, n\u00e3o polarizada e policrom\u00e1tica.<\/p>\n\n\n\n II. A partir de um certo hor\u00e1rio, toda a luz solar que incide sobre o mar sofre reflex\u00e3o total.<\/p>\n\n\n\n III. A brisa mar\u00edtima \u00e9 decorrente da diferen\u00e7a entre o calor espec\u00edfico da areia e o da \u00e1gua do mar.<\/p>\n\n\n\n A respeito dessas observa\u00e7\u00f5es, \u00e9 correto afirmar que<\/p>\n\n\n\n a) todas s\u00e3o verdadeiras. <\/p>\n\n\n\n b) apenas I \u00e9 falsa. <\/p>\n\n\n\n c) apenas II \u00e9 falsa. <\/p>\n\n\n\n d) apenas III \u00e9 falsa. <\/p>\n\n\n\n e) h\u00e1 mais de uma observa\u00e7\u00e3o falsa. <\/p>\n\n\n\n Resposta: <\/strong>C<\/p>\n\n\n\n [I] Verdadeira. A luz solar \u00e9 uma onda eletromagn\u00e9tica transversal, cujos campos el\u00e9trico e magn\u00e9tico oscilam perpendicularmente \u00e0 sua dire\u00e7\u00e3o de propaga\u00e7\u00e3o em planos diversos, o que implica numa caracter\u00edstica de n\u00e3o polariza\u00e7\u00e3o. E como a luz solar (supostamente branca) \u00e9 constitu\u00edda pela jun\u00e7\u00e3o de v\u00e1rias cores, ela \u00e9 policrom\u00e1tica.<\/p>\n\n\n\n [II] Falsa. Para que ocorra reflex\u00e3o total, o raio de luz deve partir do meio mais refringente para o menos refringente. Como nar<\/sub><nagua<\/sub> n\u00e3o ocorre tal fen\u00f4meno.<\/p>\n\n\n\n [III] Verdadeira. A diferen\u00e7a entre os calores espec\u00edficos cagua<\/sub> > careia<\/sub> dos meios faz com que haja diferen\u00e7a nas temperaturas do ar sobre ambos, assim como em suas densidades, fazendo com que o ar sobre a areia suba e o ar sobre a \u00e1gua do mar se desloque para o continente.<\/p>\n\n\n\n 4. (Fgv)<\/strong> S\u00e3o dados os \u00edndices de refra\u00e7\u00e3o absolutos dos seguintes meios \u00f3pticos: nar<\/sub> = 1 n\u00e1gua<\/sub> = 1,3; nvidro C<\/sub> = 1,5 nvidro P<\/sub> = 1,8<\/p>\n\n\n\n Um raio de luz monocrom\u00e1tica foi emitido sobre um sistema \u00f3ptico formado por 3 desses meios, obtendo-se a configura\u00e7\u00e3o seguinte. I e II s\u00e3o dioptros planos, que separam os meios A de B e B de C respectivamente.<\/p>\n\n\n\n Resposta: <\/strong>A<\/p>\n\n\n\n 5. (Ufjf-pism) <\/strong> Em um experimento realizado em um laborat\u00f3rio, Maria Meitner colocou uma caneta laser adequadamente protegida no fundo de um aqu\u00e1rio e depois o encheu com um l\u00edquido desconhecido. Ao instalar o laser, ela mediu o \u00e2ngulo limite, para que ocorra a reflex\u00e3o total na interface com o ar, encontrando o valor de A figura a seguir representa o experimento, sendo que a seta no fundo do aqu\u00e1rio representa a caneta laser e as outras, por sua vez, indicam a dire\u00e7\u00e3o de propaga\u00e7\u00e3o do feixe.<\/p>\n\n\n\n Dados: cos 42\u00b0 = 0.74; sen 42\u00b0 = 0.67<\/p>\n\n\n\n nar<\/sub> = 1 (\u00edndice de refra\u00e7\u00e3o do ar).<\/p>\n\n\n\n Os \u00edndices de refra\u00e7\u00e3o de cinco l\u00edquidos diferentes est\u00e3o indicados na tabela abaixo.<\/p>\n\n\n\n O \u00edndice de refra\u00e7\u00e3o de qual l\u00edquido se aproxima mais do obtido pelo experimento de Maria Meitner?<\/p>\n\n\n\n a) Do l\u00edquido 5. <\/p>\n\n\n\n b) Do l\u00edquido 4. <\/p>\n\n\n\n c) Do l\u00edquido 3. <\/p>\n\n\n\n d) Do l\u00edquido 2. <\/p>\n\n\n\n e) Do l\u00edquido 1. <\/p>\n\n\n\n Resposta: <\/strong>C<\/p>\n\n\n\n Aplicando a Lei de Snell, temos:<\/p>\n\n\n\n<\/figure>\n\n\n\n
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\n\n\n\nExerc\u00edcios de Reflex\u00e3o Total<\/h1>\n\n\n\n
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\n\n\n\nPara aprender mais<\/strong><\/h2>\n\n\n\n