Fuvest 2017 - Questão 65 (Prova V - 1ª Fase)

(Fuvest 2017) 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 25°, conforme a figura. Um detetor de micro-ondas indica que a radiação eletromagnética sai do bloco propagando-se no ar em uma direção que forma um ângulo de 15° com a de incidência.

A partir desse resultado, conclui-se que o índice de refração do poliestireno em relação ao ar para essa micro-onda é, aproximadamente,

Note e adote:
Índice de refração do ar: 1,0
sen 15° ≈ 0,3
sen 25° ≈ 0,4
sen 40° ≈ 0,6


A primeira coisa que devemos fazer é evidenciar os ângulos de incidência e refração. Para isto, observe a figura a seguir.


Imagem: De Um Físico.

Agora basta aplicarmos a Lei de Snell para descobrirmos o índice de refração do poliestireno: $$ n_{\textrm{pol}} \textrm{sen} \theta_{\textrm{i}} = n_{\textrm{ar}} \textrm{sen} \theta_{\textrm{r}} $$ $$ n_{\textrm{pol}} \cdot \textrm{sen} 25° = 1,0 \cdot \textrm{sen} 40° $$ $$ n_{\textrm{pol}} \cdot 0,4 = 1,0 \cdot 0,6 $$ $$ n_{\textrm{pol}} = \frac{0,6}{0,4} = 1,5 $$

Resposta: b

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