1.A: A natureza da luz (respostas)

Verifique sua compreensão

1.1. 2,1% (para dois números significativos)

1.2. 15,1°

1.3. ar-água, porque a condição de que o segundo meio deve ter um menor índice de refração não é satisfeita

1.4. 9,3 cm

1,5. \(\displaystyle AA'\)fica mais longo, se\(\displaystyle A'B'\) inclina mais longe da superfície e o raio refratado se inclina para longe do normal.

1.6. também\(\displaystyle 90.0%\)

1.7. Haverá apenas refração, mas nenhuma reflexão.

Perguntas conceituais

1. modelo como um raio quando os dispositivos são grandes em comparação com o comprimento de onda, como uma onda quando os dispositivos são comparáveis ou pequenos em comparação com o comprimento de onda

3. Esse fato simplesmente prova que a velocidade da luz é maior que a do som. Se alguém souber a distância até a localização do raio e a velocidade do som, pode-se, em princípio, determinar a velocidade da luz a partir dos dados. Na prática, como a velocidade da luz é muito grande, os dados teriam que ser conhecidos com uma precisão impraticável.

5. O pó consiste em muitas partículas pequenas com superfícies orientadas aleatoriamente. Isso leva à reflexão difusa, reduzindo o brilho.

7. “em direção” ao aumentar n (ar para água, água para vidro); “longe” ao diminuir n (copo para ar)

9. Um raio de uma perna emerge da água após a refração. O observador no ar percebe uma localização aparente da fonte, como se um raio viajasse em linha reta. Veja o raio tracejado abaixo.

A figura é uma ilustração da formação da imagem de uma perna debaixo d'água, vista por um observador no ar acima da água. Um raio é mostrado saindo da perna e refratando na interface água-ar. O raio refratado se afasta do normal. Extrapolando o raio refratado de volta para a água, o raio extrapolado está acima do raio real, de forma que a imagem da perna fique acima da perna real e a perna pareça mais curta.

11. A pedra preciosa se torna invisível quando seu índice de refração é o mesmo, ou pelo menos semelhante à água que a cerca. Como o diamante tem um índice de refração particularmente alto, ele ainda pode brilhar como resultado da reflexão interna total, não invisível.

13. Pode-se medir o ângulo crítico observando o início da reflexão interna total, pois o ângulo de incidência é variado. A equação 1.5 pode então ser aplicada para calcular o índice de refração.

15. Além da reflexão interna total, os raios que refratam para dentro e para fora dos cristais de diamante estão sujeitos à dispersão devido aos valores variáveis de n em todo o espectro, resultando em uma exibição brilhante de cores.

17. sim

19. Não. As ondas sonoras não são ondas transversais.

21. A energia é absorvida pelos filtros.

23. O pôr do sol é visto com a luz viajando diretamente do Sol em nossa direção. Quando a luz azul é dispersa para fora desse caminho, a luz vermelha restante domina a aparência geral do sol poente.

25. O eixo de polarização dos óculos de sol foi girado\(\displaystyle 90°\).

Problemas

27. \(\displaystyle 2.99705×10^8m/s; 1.97×10^8m/s\)

29. gordura de gelo\(\displaystyle 0°C\)

31. 1,03 ns

33. 337 m

35. prova

37. prova

39. reflexão\(\displaystyle 70°\), refração,\(\displaystyle 45°\)

41. \(\displaystyle 42°\)

43. 1,53

45. a. 2,9 m;

b. 1,4 mm

47. uma\(\displaystyle 24.42°\);.

b.\(\displaystyle 31.33°\)

49. \(\displaystyle 79.11°\)

51. a. 1,43, fluorita;

b.\(\displaystyle 44.2°\)

53. uma\(\displaystyle 48.2°\);.

b.\(\displaystyle 27.3°\)

55. \(\displaystyle 46.5°\)para vermelho,\(\displaystyle 46.0°\) para violeta

57. uma\(\displaystyle 0.04°\);.

b. 1,3 mm

59. \(\displaystyle 72.8°\)

61. \(\displaystyle 53.5°\)para vermelho,\(\displaystyle 55.2°\) para violeta

63. 0,500

65. 0,125 ou 1/8

67. \(\displaystyle 84.3°\)

69. \(\displaystyle 0.250I_0\)

71. a. 0,500;

b. 0,250;

c. 0,187

73. \(\displaystyle 67.54°\)

75. \(\displaystyle 53.1°\)

Problemas adicionais

77. 114 radianos/s

79. 3,72 mm

81. \(\displaystyle 41.2°\)

83. a. 1,92. A gema não é um diamante (é zircão).

b.\(\displaystyle 55.2°\)

85. a. 0,898;

b. Não podemos ter\(\displaystyle n<1.00\), pois isso implicaria em uma velocidade maior que c.

c. O ângulo refratado é muito grande em relação ao ângulo de incidência.

87. \(\displaystyle 0.707B_1\)

89. uma\(\displaystyle 1.69×10^{−2}°C/s\);.

b. sim

Problemas de desafio

91. Primeira parte:\(\displaystyle 88.6°\). O restante depende da complexidade da solução que o leitor constrói.

93. prova; 1,33

95. a. 0,750;

b. 0,563;

c. 1,33