EEAR 2020 (CFS 2) — questão 85 de Física
Enunciado em texto
Um raio de luz monocromático incide, segundo um ângulo de 60° com a normal (N), numa lâmina de faces paralelas, que está imersa no ar e sobre uma mesa, conforme a figura. Sabe-se que o índice de refração do ar vale 1 e que o raio de luz, após refratar na primeira face da lâmina, reflete na segunda face, de tal forma que o raio refletido forma com esta face um ângulo de 60°.
Assinale, dentre as alternativas a seguir, aquela que apresenta o valor do índice de refração do material do qual a lâmina é constituída.
[Figura: uma lâmina retangular apoiada sobre uma mesa. Um raio vindo de cima, pela esquerda, atinge a face superior formando 60° com a normal N (tracejada). Dentro da lâmina, o raio desce até a face inferior, onde reflete e sobe para a direita. Na face inferior, a normal N é tracejada e o ângulo de 60° está marcado entre o raio refletido e a face.]
a)
b)
c)
d)
(Enunciado e figura: Exame de Admissão ao CFS 2/2020 — EEAR.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Escola de Especialistas de Aeronáutica (EEAR), do Comando da Aeronáutica.
Resolução comentada
O que a questão pede: o índice de refração da lâmina.
Passo 1 — o ângulo dentro da lâmina. O refletido forma 60° com a face, então forma 90° − 60° = 30° com a normal. Pela lei da reflexão, o raio que chega à face de baixo também faz 30° com a normal.
Passo 2 — esse é o ângulo de refração. As faces são paralelas, então as normais de cima e de baixo são paralelas. O raio que desce dentro da lâmina faz o mesmo ângulo com as duas: o ângulo de refração na face de cima é 30°.
Passo 3 — lei de Snell na face de cima:
Conferindo: n > 1 e o raio se aproxima da normal ao entrar (de 60° para 30°), como deve ser ao passar para um meio mais refringente.
⚠️ A armadilha: usar os 60° da face de baixo como se fossem com a normal. Aí os dois ângulos seriam 60° e daria n = 1, que não é vidro nenhum. Os 60° de baixo são medidos a partir da face.
A ideia em uma frase: ângulo com a face e ângulo com a normal somam 90°; achado o ângulo dentro da lâmina, Snell dá o índice.
Resposta: alternativa B ().
Vídeo em breve
A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.
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