Questão 1
ESPCEX 2014
(EsPCEx - 2014)
Uma fibra óptica é um filamento flexível, transparente e cilíndrico, que possui uma estrutura simples composta por um núcleo de vidro, por onde a luz se propaga, e uma casca de vidro, ambos com índices de refração diferentes.
Um feixe de luz monocromático, que se propaga no interior do núcleo, sofre reflexão total na superfície de separação entre o núcleo e a casca segundo um ângulo de incidência á, conforme representado no desenho abaixo (corte longitudinal da fibra).
Com relação à reflexão total mencionada acima, são feitas as afirmativas abaixo.
I. O feixe luminoso propaga-se do meio menos refringente para o meio mais refringente.
II. Para que ela ocorra, o ângulo de incidência deve ser inferior ao ângulo limite da superfície de separação entre o núcleo e a casca.
III. O ângulo limite da superfície de separação entre o núcleo e a casca depende do índice de refração do núcleo e da casca.
IV. O feixe luminoso não sofre refração na superfície de separação entre o núcleo e a casca.
Dentre as afirmativas acima, as únicas corretas são:
I e II
III e IV
II e III
I e IV
I e III
Gabarito:
III e IV
Resolução:
(I) Incorreta
Não ocorre mudança de meio quando temos a reflexão total do feixe de luz
(II) Incorreta
Se o ângulo for menor ocorre a refração e o feixe muda de meio indo para a casca
(III) Correta
O ângulo limite realmente depende dos dois meios como podemos ver pela formula deduzida a partir da lei de Snell:
(IV) Correta
Essa é a definição de reflexão total, a diferença de índice de refração é tal grande que não ocorre refração do feixe de luz apenas reflexão.