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Física · Glossário

O que é Normal e ângulo de incidência?

Também chamado de: normal · ângulo de incidência

Definição 3.1 Física do ensino médio · Capítulo 3 — Refração da luz

No ponto em que um raio encontra uma superfície, a normal é a reta perpendicular à superfície nesse ponto. O ângulo de incidência i1i_1 é o ângulo entre o raio incidente e a normal; os ângulos de reflexão e de refração são medidos a partir da normal do mesmo modo.

Exemplos

Exemplo 3.3 (Ler os ângulos corretamente)

Um feixe de laser atinge um espelho “a 35∘35^\circ” — medidos a partir da superfície do espelho, como os feixes costumam ser descritos. O ângulo de incidência é 90∘−35∘=55∘90^\circ - 35^\circ = 55^\circ, de modo que o raio refletido também sai a 55∘55^\circ da normal, e o feixe gira 180∘−2×55∘=70∘180^\circ - 2 \times 55^\circ = 70^\circ. Esquecer a convenção da normal é o erro mais comum deste capítulo; ele custa 90∘90^\circ todas as vezes.

Exemplo 3.9 (Do ar para a água)

Um raio atinge um lago calmo com i1=30∘i_1 = 30^\circ. Com n1=1.00n_1 = 1.00 e n2=1.33n_2 = 1.33:

sin⁡i2=n1sin⁡i1n2=sin⁡30∘1.33=0.5001.33=0.376,i2=22.1∘.\sin i_2 = \frac{n_1 \sin i_1}{n_2} = \frac{\sin 30^\circ}{1.33} = \frac{0.500}{1.33} = 0.376, \qquad i_2 = 22.1^\circ .

O raio se aproxima da normal, como sempre faz ao entrar num meio mais lento (n2>n1n_2 > n_1). Ao sair da água, a mesma conta corre ao contrário e o raio se afasta da normal.

Exemplo 3.18 (Três ângulos limites)

Em direção ao ar: para a água, sin⁡ic=1/1.33=0.752\sin i_c = 1/1.33 = 0.752, logo ic=48.8∘i_c = 48.8^\circ; para o vidro, sin⁡ic=1/1.50\sin i_c = 1/1.50, logo ic=41.8∘i_c = 41.8^\circ; para o diamante, sin⁡ic=1/2.42=0.413\sin i_c = 1/2.42 = 0.413, logo ic=24.4∘i_c = 24.4^\circ. Quanto maior o índice, mais estreito o cone de escape: no diamante, todo raio a mais de 24.4∘24.4^\circ da normal de uma faceta fica preso — o segredo do seu brilho, dissecado no Problema 3.1.

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