domingo, 2 de julho de 2017

Fuvest - 2017 - Questão 65

   Em uma aula de laboratório de física, utilizando-se o arranjo experimental esquematizado na figura, foi medido o índice de refração de um material sintético chamado poliestireno.
    Nessa experiência, radiação eletromagnética, proveniente de um gerador de micro-ondas, propaga-se no ar e incide perpendicularmente em um dos lados de um bloco de poliestireno, cuja seção reta é um triângulo retângulo, que tem um dos ângulos medindo 25o, conforme a figura.
   Um detector de micro-ondas indica que a radiação eletromagnética sai do bloco propagando-se no ar em uma direção que forma um ângulo de 15o com a de incidência.
Note e adote: 
Índice de refração do ar: 1,0 
sen 15º = 0,3 
sen 25º = 0,4 
sen 40º = 0,6 

   A partir desse resultado, conclui-se que o índice de refração do poliestireno em relação ao ar para essa micro-onda é, aproximadamente,
(A) 1,3
(B) 1,5
(C) 1,7
(D) 2,0
(E) 2,2

Resolução:
  O primeiro passo é encontrar a normal ao plano interno do bloco e calcular os ângulos de incidência e refração:

    Observando a figura a cima o triângulo em que está inserido o ângulo de 25° possui um ângulo de 90° e como a soma dos ângulos internos do triângulo é 180° concluímos que o angulo da representado na cor lilás é de 65°. 
   A linha normal representada em vermelho é perpendicular à face de chegada da onda, assim o ângulo representado entre a normal e a onda incidente (tracejada) dentro do bloco é o ângulo de incidência.
   Sabendo agora os ângulos de incidência (25º) e reflexão (40º), podemos calcular o índice de refração do meio utilizando a lei de Snell - Descarte:
Resposta: ítem B.