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Transcrição de vídeo

aprendemos com os últimos vídeos que se nós temos uma luz que parte de um meio lento então vamos dizer que eu tenho uma luz ou um raio de luz que está partindo de um meio mais refringente vou desenhar e este é o seu ângulo o ângulo incidente ben ali é nós sabemos e o modo para visualizar isso então a forma de raciocinar sobre isso se vocês puderem é óbvio que nós não estamos falando da verdadeira mecânica da luz bom seria imaginar como se um carro estivesse se deslocando de um meio lento para um meio rápido se estivesse passando da lama para a estrada se o carro estivesse se movimentando na direção desse raio os pneus esquerdos sairiam da lama antes dos pneus direitos e estariam aptos a se movimentar mais rápido portanto isso vai mudar a direção do carro para a direita assim o carro vai se deslocar em uma direção como essa onde esse ângulo aqui esse ângulo bem aqui é o ângulo de refração e se esse é o meio mais lento que aqueles este meio aqui é um meio rápido então nós temos que petra dois vai ser maior do que tenta um agora o que eu quero perguntar o que eu quero descobrir neste vídeo é será que há será que a um ângulo dependendo dos dois meios em que a luz se propaga onde se esse ângulo é amplo bastante pois sabemos que esse ângulo é sempre maior que esse aqui que o ângulo de refração é sempre maior do que o ângulo incidente passando de um meio lento para um meio rápido será que há algum ângulo se fôssemos nos aproximar aqui e eu me aproximaria com esse ângulo vamos chamar de apenas meta 3 será que algum ângulo t3 que seja amplo bastante para que o ângulo retratado seja 90 graus onde aquela luz na verdade não vai escapar para o meio rápido - refrigente e se eu tivesse um incidente maior que aquele se eu tivesse um ângulo incidente maior que 30 3 então vamos incluir um ângulo incidente como aquele qualquer que seja que seja na verdade é que a luz não vai se propagar ao longo da superfície definitivamente não escapará não irá nem se propagar ao longo do sul difícil mas irá na verdade refletir de volta então é vocês tem algo chamado reflexão total e para calculá lo precisamos descobrir em que ângulo qual ângulo teta nós temos um ângulo de refração de 90 graus em qual ângulo de teta três nós temos um ângulo de refração de 90 graus e aquele ângulo aquele ângulo incidente vai ser denominado o nosso ângulo crítico pois se vocês têm qualquer ângulo maior do que aquele vocês não terão refração não vai passar luz para o outro meio vocês irão apenas refletir na fronteira entre os dois meios de volta para o meio mais lento portanto vamos tentar descobrir isso e eu dar um exemplo real para isso então digamos que eu tenho água digamos que eu tenha isso é a água ela representa um índice de refração de 1,33 e digamos que eu tenha aqui em cima o ar é muito próximo do wako vocês sabem que já vimos o seu índice de refração é de 1,000 29 ou algo assim para manter a simplicidade vamos apenas dizer que o seu índice de refração é 1,00 eo que eu quero fazer com a luz que está vindo da água para a luz que vem da água deixe encontrar outra cura aqui para a luz que está vindo da água eu quero encontrar um ângulo crítico algum ângulo crítico que eu vou chamá-lo detecta crítico onde o ângulo de refração onde o ângulo de refração onde o ângulo de refração o de refração seja 90 graus portanto se eu tiver um ângulo menor qualquer ângulo incidente menor que esse ângulo crítico o raio de luz vai passar nesse ângulo crítico ele apenas vai propagar na superfície e qualquer coisa maior que o ângulo crítico o que vai acontecer na verdade é refletir eu terei reflexão total então vamos pensar sobre o que poderia ser esse teta esse ângulo crítico então vamos apenas usar a lei de israel de novo nós temos um índice de refração da água 1,33 vezes oceano do ângulo crítico vezes oceano do tetra crítico vai ser igual ao índice de refração no ar que é simplesmente um vezes o oceano desse ângulo de refração vezes oceano de 90 graus agora qual é o seu ano de 90 graus para descobrir isso você precisa fazer o círculo trigonométrica você não pode apenas calcular se anos e cossenos utilizando a definição do cateto sobre hipotenusa e tal então é por isso que a definição do círculo trigonométrica é útil se você pensar nele se for para 90 graus o oceano é o eixo y então isso aqui é 11 vem aqui então quando você está bem aqui no eixo y aqui é um então isso aqui vai ser um então se nós queremos descobrir isso podemos apenas dividir ambos os lados por 1,33 assim obtemos oceano obtemos oceano do nosso ângulo crítico que vai ser bem é apenas um é apenas um sobre 1,33 e se vocês quiserem generalizar isso vai ser o índice de refração esse aqui vai ser o índice de refração do meio mais rápido aquele nós chamaríamos de índice de refração do meio mais rápido e este vai ser o índice de refração do meio mais lento e eu lhe chamado de meio mais lento e assim aquele é um l pois você sempre vai encontrar oceano de 90 graus isso sempre vai ser simplificado para 1 quando você encontrar aquele ângulo crítico portanto só para continuar a solucionar esse problema antes de pegarmos nossas calculadoras nós poderíamos calcular oceano inverso de ambos os lados para obter mos o nosso ângulo crítico o nosso ângulo crítico vai ser o oceano inverso de um sobre 33 então podemos pegar a nossa prática calculadora novamente vamos pegar a nossa calculadora científica agora nós queremos descobrir oceano inverso de um sobre 33 e obtemos 48 vamos deixá-lo com 48,8 graus portanto esse aqui o nosso ângulo crítico nosso ângulo crítico tem 48,8 graus o que significa que então este aqui é 48,8 graus o que significa que se temos luz saindo da água com um ângulo incidente maior do que 40 e 8,8 graus com mais de 48,8 graus não será possível retratar não vai conseguir escapar na verdade vai apenas refletir na fronteira dos meios se você tem um dos menores que 48,8 graus ocorrer a refração portanto se você tem um ângulo reto aqui à luz conseguirá escapar e retratar um pouquinho então isso vai acontecer exatamente 48,8 isso aqui é eu arrebento um pouco exatamente no ângulo crítico você vai propagar ou terá um ângulo de refração a 90 graus ou realmente apenas se propagar na superfície da água e é assim que os cabos de fibra ótica funcionam os cabos de fibra ótica são apenas vocês podem praticamente considerá los como tubos de vidro o ângulo de os ângulos incidentes são tão amplos que a luz vai continuar refletindo dentro da fibra ótica então se esse é o raio de luz eles se propagam além do ângulo crítico portanto em vez de escapar para o ar circundante um outro local vai apenas permanecer no tubo de vidro dentro do tubo de vidro permitindo que essa informação da luz viaje então enfim eu espero que vocês tenham achado isso tudo um tanto interessante