Três blocos em formato de paralelepípedo retângulo, numerados de 1 a 3, são empilhados conforme mostra a figura. Os blocos são feitos de substâncias transparentes, de índices de refração absolutos n1, n2 e n3, respectivamente. A figura mostra uma visão lateral desse empilhamento, uma malha quadriculada para referência e a trajetória de um raio de luz monocromática que segue paralela ao plano das faces exibidas.
a) Sabendo que o índice de refração absoluto do meio 1 vale 1,5 e que a velocidade de propagação da luz no vácuo é c = 3 × 108 m/s, determine a velocidade da luz no meio 1 e o índice de refração do meio 2.
b) Observando o comportamento do raio de luz que, a partir do meio 2, dirige-se ao meio 3, responda se o meio 3 é mais refringente ou menos refringente que o meio 2 e, em seguida, determine o valor do índice de refração relativo do meio 3 em relação ao meio 2,
a) A relação entre o índice de refração absoluto e a velocidade de propagação na luz em um determinado meio é dada pela relação na qual :
As medidas dos ângulos de incidência (i) e refração (r), medidos em relação à reta normal, na passagem da luz do meio 1 para o meio 2, assim como as dimensões dos triângulos formados nesses meios, estão indicadas na figura:
Da figura, tem-se:
Na refração da luz do meio 1 para o meio 2, tem-se:
b) As medidas dos ângulos de incidência (i) e refração (r), medidos em relação à reta normal, na passagem da luz do meio 2 para o meio 3, estão indicadas na figura:
Da figura:
Na refração da luz do meio 2 para o meio 3, tem-se:
Como , conclui-se que n3 < n2.