Flashcard FC279542
Em que condições a luz propaga em trajetória retilínea com velocidade constante e qual expressão relaciona essa velocidade ao índice de refração?
Ótica
CEBRASPE (CESPE) · 2022
Em que condições a luz propaga em trajetória retilínea com velocidade constante e qual expressão relaciona essa velocidade ao índice de refração?
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Resposta
Em meios homogêneos e isotrópicos; \(v=\dfrac{c}{n}\).Em meios homogêneos e isotrópicos o índice de refração é constante no espaço, então os raios são retilíneos e a velocidade da luz no meio é \(v=\dfrac{c}{n}\).
Se o meio for inhomogêneo (índice varia espacialmente), os raios se curvam segundo o princípio de Fermat; em interfaces aplica‑se a lei de Snell: \(n_1\sin\theta_1=n_2\sin\theta_2\).
Em meios dispersivos as velocidades de fase e de grupo dependem da frequência, logo não há uma única velocidade constante para todas as componentes.
Exemplo: fibra óptica GRIN com índice aproximado \(n(r)=n_0\big(1-\tfrac{1}{2}\alpha r^2\big)\). Nesse perfil o índice varia com a distância radial \(r\), fazendo os raios seguirem trajetórias curvas (aproximadamente oscilatórias), ao contrário do caso retilíneo em meio homogêneo.
Veja como foi cobrado:
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