Imprimir: Fuvest 2016 – Física: Óptica geométrica

Uma moeda está no centro do fundo de uma caixa d'água cilíndrica de $0{,}87\,\mathrm{m}$ de altura e base circular com $1{,}0\,\mathrm{m}$ de diâmetro, totalmente preenchida com água, como esquematizado na figura.

Caixa cilíndrica com água, moeda no fundo e feixe de laser formando ângulo theta com a vertical.

Se um feixe de luz laser incidir em uma direção que passa pela borda da caixa, fazendo um ângulo $\theta$ com a vertical, ele só poderá iluminar a moeda se

Note e adote
Índice de refração da água: $1{,}4$
$n_1\operatorname{sen}(\theta_1)=n_2\operatorname{sen}(\theta_2)$
$\operatorname{sen}(20^\circ)=\cos(70^\circ)=0{,}35$
$\operatorname{sen}(30^\circ)=\cos(60^\circ)=0{,}50$
$\operatorname{sen}(45^\circ)=\cos(45^\circ)=0{,}70$
$\operatorname{sen}(60^\circ)=\cos(30^\circ)=0{,}87$
$\operatorname{sen}(70^\circ)=\cos(20^\circ)=0{,}94$

$\theta=20^\circ$
$\theta=30^\circ$
$\theta=45^\circ$
$\theta=60^\circ$
$\theta=70^\circ$

Física · Óptica geométrica, Refração da luz, Lei de Snell

Gabarito