Determine o ângulo de Brewster ?B para luz polarizada incidindo do ar (n1 = 1,00) sobre vidro (n2 = 1,50). Use…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
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Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Determine o ângulo de Brewster ?B para luz polarizada incidindo do ar (n1 = 1,00) sobre vidro (n2 = 1,50). Use tan?B = n2/n1 e forneça ?B em graus.
- A) ?B = arctan(1,50) ˜ 56,3°; nesse ângulo a componente refletida paralela ao plano de incidência é nula.
- B) ?B = 90,0° em todos os casos.
- C) ?B = arctan(1,00) ˜ 45,0°.
- D) ?B = arctan(2,00) ˜ 63,4°.
- E) ?B = arctan(0,67) ˜ 33,7°.
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- O ângulo de Brewster é o ângulo de incidência em que a luz refletida fica totalmente polarizada perpendicularmente ao plano de incidência. A condição é tan(theta_B) = n2/n1. Passo 2: Com n1 = 1,00 (ar) e n2 = 1,50 (vidro), temos tan(theta_B) = 1,50/1,00 = 1,50. Passo 3: Calculando o arco tangente, theta_B = arctan(1,50), que vale aproximadamente 56,3 graus. Passo 4: A alternativa A traz esse valor e ainda afirma que, nesse ângulo, a componente refletida paralela ao plano de incidência é nula, o que é exatamente o significado físico do ângulo de Brewster. Passo 5: Por que as outras estão erradas: B está errada porque 90 graus é o caso de incidência rasante ou perpendicular à superfície, não um valor fixo do ângulo de Brewster, que depende dos índices. C está errada porque arctan(1,00) = 45 graus só ocorreria se os dois meios tivessem o mesmo índice de refração, o que não é o caso do ar e do vidro. D está errada porque arctan(2,00) = 63,4 graus usa o índice 2,00 em vez de 1,50, ou seja, um erro de leitura do dado. E está errada porque arctan(0,67) = 33,7 graus usa a razão invertida n1/n2 = 1/1,50, que não é a condição de Brewster. Passo 6: Conclusão: a alternativa correta é a A, em conformidade com o gabarito oficial.
💡 Dica: Calcule o ângulo usando a fórmula dada.
Alternativa por alternativa
Brewster: tan?B = n2/n1 ? ?B = arctan(1,50) ˜ 56,31°, portanto ?B ˜ 56,3°; resultado em graus.
O aluno assume que o ângulo de Brewster é sempre 90 graus, confundindo a incidência rasante ou perpendicular com a condição de polarização total do ângulo de Brewster.
Por que engana: Confundir a relação entre os índices de refração e o cálculo do ângulo de Brewster, aplicando a fórmula incorretamente.
O aluno ignora o índice do vidro e trata os dois meios como se tivessem o mesmo índice, obtendo tan(theta_B) = 1,00.
O aluno lê ou copia o índice do vidro como 2,00 em vez de 1,50, levando a arctan(2,00) = 63,4 graus.
O aluno inverte a razão dos índices, usando n1/n2 = 1/1,50 em vez de n2/n1, o que dá arctan(0,67) = 33,7 graus.
Raio-X da questão
ângulo de Brewster
avaliacao
lei de Snell · reflexao e refração
Revisar a relação entre índices de refração e ângulo de Brewster.
Confundir a relação entre os índices de refração e o cálculo do ângulo de Brewster, aplicando a fórmula incorretamente.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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