EEAR 2021 (CFS 1) — questão 75 de Física

Enunciado em texto
Na tabela a seguir são apresentados os valores dos índices de refração absolutos para um cristal e para um vidro comum referente a luz monocromática de cor azul.
| Meio | n (luz azul) |
|---|---|
| Vidro comum | 1,35 |
| Cristal | 1,62 |
(Título da tabela no caderno: “Índice de refração (n) para a luz monocromática de cor azul”.)
Admitindo o índice de refração do ar igual a 1, se ambos os materiais, constituídos de superfícies planas, forem expostos ao raio de luz monocromática azul sob o mesmo ângulo de incidência ( ), conforme o desenho. Qual a relação entre os senos dos ângulos (ângulo refratado pelo vidro comum) e (ângulo refratado pelo cristal), em relação a normal (N)?
[Figura: dois desenhos lado a lado. No da esquerda, um raio vem do ar, faz o ângulo com a normal N e passa para o “vidro comum”, onde faz o ângulo com a normal. No da direita, o mesmo raio, com o mesmo ângulo , passa do ar para o “cristal”, onde faz o ângulo com a normal.]
a)
b)
c)
d)
(Enunciado e figura: Exame de Admissão ao CFS 1/2021 — 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: comparar os senos dos ângulos de refração no vidro e no cristal, para o mesmo ângulo de incidência.
Passo 1 — Snell nos dois casos. Com :
Passo 2 — igualar. O lado esquerdo é o mesmo nas duas, então:
Conferindo: o cristal tem índice maior, então desvia mais a luz para perto da normal: . Faz sentido que o seno de α seja o maior.
⚠️ A armadilha: inverter a proporção e achar que o seno é proporcional ao índice. Isso dá a alternativa B. Na lei de Snell, é constante: índice maior, seno menor.
A ideia em uma frase: com a mesma incidência, n·sen θ é o mesmo nos dois meios: o seno do ângulo refratado é inversamente proporcional ao índice.
Resposta: alternativa A ().
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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