O brilho de um diamante deve-se ao seu alto índice de refração em relação ao ar e à sua lapidação, ou seja, à forma como a pedra é cortada, com muitas faces em ângulos variados. O índice de refração de um diamante em relação ao ar é tal que o ângulo limite para refração dentro do diamante é de 24º. A figura 1 mostra a imagem de um diamante e a figura 2 mostra uma secção transversal desse diamante e três raios de luz monocromática, a, b e c, e suas trajetórias, após incidirem sobre faces desse diamante.
Considerando as informações apresentadas, tem-se que:
É dito no enunciado que o ângulo limite para o par de meios diamante-ar é 24o.
Assim, no interior do diamante, se o ângulo de incidência (i) for tal que:
- i > 24o, o raio de luz é submetido a uma reflexão total no interior do diamante. É o que ocorre com o raio de luz indicado pela letra “a”. Logo, i = α > 24o.
- i < 24o, o raio de luz é simplesmente refratado para o ar. Isto está mostrado com o raio de luz “c”. Logo, i = β < 24o.
- i = 24o, o raio de luz é refratado com o maior ângulo de refração (90o). Em outras palavras, o raio de luz emerge para o ar de maneira rasante. Isso corresponde ao caso indicado pela letra “b”. Logo, i = δ = 24o.