UEM 2021 (PAS, etapa 2) — questão 17 de Física

Enunciado em texto
Considere uma luz monocromática propagando-se em um meio e incidindo sobre a superfície de separação com um meio , de forma que ocorra refração da luz. Denote por a medida do ângulo que o raio incidente forma com a normal à superfície, por a medida do ângulo que o raio refratado forma com , e por e os índices de refração absolutos do meio e do meio , respectivamente. A Lei de Snell-Descartes estabelece que . Com relação a essa Lei e às demais propriedades da refração da luz, assinale o que for correto.
(01) Os índices de refração absolutos não dependem da velocidade da luz no meio em consideração.
(02) O raio incidente, o raio refratado e a normal à superfície pertencem ao mesmo plano.
(04) A expressão matemática dada na Lei de Snell-Descartes pode ser reescrita na forma sempre que .
(08) Se , então .
(16) Se , então .
(Enunciado: PAS UEM 2021, etapa 2 — UEM/CVU.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Estadual de Maringá (UEM), Comissão Central do Vestibular Unificado (CVU).
Resolução comentada
O que a questão pede: julgar propriedades da refração e manipulações da lei de Snell.
(01) Falsa. O índice de refração absoluto é definido pela velocidade da luz no meio:
(02) Verdadeira. É a primeira lei da refração: raio incidente, normal e raio refratado são coplanares.
(04) Verdadeira. Como , temos sempre que (para a tangente existir). A lei fica a mesma.
(08) Falsa. Se , pela lei de Snell , então : a luz se aproxima da normal ao entrar no meio mais refringente.
(16) Verdadeira. Com :
pois . (O raio refratado nunca passa de 30° com a normal.)
⚠️ A armadilha: a (08). Índice maior quer dizer luz mais lenta e raio mais próximo da normal: o ângulo menor fica no meio de índice maior.
A ideia em uma frase: n = c/v; ao passar para um meio de índice maior, a luz se aproxima da normal.
Resposta: soma 22 (02 + 04 + 16).
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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