Banco de questões: Óptica Geométrica: Lei de Snell

Um arqueólogo está investigando um antigo espelho de vidro encontrado em uma escavação. O espelho possui uma camada de vidro com índice de refração 1,5 sobre uma base metálica. Para determinar a espessura da camada de vidro, o arqueólogo envia um raio de luz com um ângulo de incidência de 40° em relação à superfície do vidro. Esse raio sofre desvio ao entrar no vidro e, em seguida, reflete na base metálica. Ao sair do vidro, o raio de luz emerge com um ângulo de 30° em relação à superfície. Utilize a Lei de Snell para responder: a) Qual é o ângulo de refração do raio de luz ao entrar no vidro? b) Qual é o ângulo de incidência do raio de luz ao atingir a base metálica dentro do vidro? c) Se a base metálica estiver a uma distância de 2 cm do ponto onde o raio de luz emerge na superfície do vidro, qual é a espessura da camada de vidro?

Um feixe de luz monocromática se propaga do ar (índice de refração n1 = 1) para um determinado líquido transparente. Ao fazer isso, o feixe de luz sofre uma refração, de acordo com a Lei de Snell-Descartes. Sabendo que o ângulo de incidência é de 30 graus e o ângulo de refração é de 18 graus, calcule o índice de refração desse líquido (n2).

Ao observar um lápis imerso em um copo de água, um estudante de física percebe que a parte do lápis que está submersa parece estar 'quebrada', ou seja, deslocada de sua posição real. Isso se deve ao fenômeno da refração, que é regido pela Lei de Snell. Sabendo que o índice de refração da água para a luz vermelha é de 1,334 e para a luz violeta é de 1,339, e que o índice de refração do ar para qualquer cor de luz é aproximadamente 1,00, responda: (1) Qual é o ângulo crítico para a luz violeta passando do ar para a água? (2) Considerando um feixe de luz branca incidindo no ar com um ângulo de 45 graus em relação à superfície da água, qual será o desvio angular para a luz violeta que emerge na água? Explique o fenômeno físico envolvido, incluindo a análise da dispersão da luz no interior do copo d'água.