Um raio de luz monocromática se propaga com velocidade $$v_{1}$$ em um meio 1 e incide na superfície que separa esse meio de outro meio 2, segundo um ângulo de incidência θ. Esse raio de luz emerge no meio 2, formando um ângulo δ com a reta normal à superfície de separação dos dois meios, e passa a se propagar no meio 2 com velocidade $$v_{2}$$. A figura descreve essa situação.
Sendo $$n_{1}$$ o índice de refração absoluto do meio 1, $$n_{2}$$ o índice de refração absoluto do meio 2 e θ > δ, pode-se afirmar que:
(A) $$n_{1} < n_{2}$$ e $$v_{1} < v_{2}$$
(B) $$n_{1} < n_{2}$$ e $$v_{1} = v_{2}$$
(C) $$n_{1} < n_{2}$$ e $$v_{1} > v_{2}$$
(D) $$n_{1} > n_{2}$$ e $$v_{1} = v_{2}$$
(E) $$n_{1} > n_{2}$$ e $$v_{1} > v_{2}$$
Solução:
Segundo a lei de Snell
$$n_{1}\cdot sen (\theta) = n_{2}\cdot sen (\delta)$$
Como θ > δ, temos que sen (θ) > sen (δ). Como o seno do ângulo de um meio e o índice de refração do mesmo meio são inversamente proporcionais, para que se mantenha a igualdade, $$n_{1} < n_{2}$$.
Sabemos também que o índice de refração do meio dividido pela velocidade da luz no mesmo meio é igual à velocidade da luz no vácuo, ou seja,
$$c = \frac{n}{v}$$
Como a velocidade da luz no vácuo é sempre a mesma, podemos dizer que
$$\frac{n_{1}}{v_{1}} = \frac{n_{2}}{v_{2}}$$
Como o índice de refração de um meio e a velocidade da luz no mesmo meio são inversamente proporcionais, para que se mantenha a igualdade, $$v_{1} > v_{2}$$.
Resposta: Letra C.
